Uma determinada solução contém apenas concentrações apreciáveis das seguintes espécies iônicas: 0,10 mol/L de H+(aq), 0,15 mol/L de Mg²+ (aq), 0,20 mol/L de Fe³+ (aq), 0,20 mol/L de SO4²- (aq) e x mol/L de CL- (aq). Pode-se afirmar que o valor de x é?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado nos dá as concentrações de várias espécies iônicas em uma solução e pede para encontrar o valor de $ x $, que é a concentração de $ Cl^- $ (cloreto). Para resolver isso, vamos usar o conceito de neutralidade elétrica, que diz que a soma das cargas positivas deve ser igual à soma das cargas negativas em uma solução química.
Passo 2
Primeiro, vamos listar todas as espécies iônicas presentes na solução e suas respectivas concentrações:
- $ H^+ $ (íon hidrogênio): $ 0,10 , mol/L $
- $ Mg^{2+} $ (íon magnésio): $ 0,15 , mol/L $
- $ Fe^{3+} $ (íon ferro): $ 0,20 , mol/L $
- $ SO_4^{2-} $ (íon sulfato): $ 0,20 , mol/L $
- $ Cl^- $ (íon cloreto): $ x , mol/L $
Passo 3
Agora, vamos calcular a carga total positiva na solução:
- Cada $ H^+ $ tem uma carga de $ +1 $.
- Cada $ Mg^{2+} $ tem uma carga de $ +2 $.
- Cada $ Fe^{3+} $ tem uma carga de $ +3 $.
Então, a carga positiva total ($ Q_{positivo} $) é:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos calcular a carga total negativa na solução:
- Cada $ SO_4^{2-} $ tem uma carga de $ -2 $.
- Cada $ Cl^- $ tem uma carga de $ -1 $.
Então, a carga negativa total ($ Q_{negativo} $) é:
Substituindo os valores:
Passo 5
Como a solução deve ser eletricamente neutra, a carga positiva total deve ser igual à carga negativa total. Então, igualamos $ Q_{positivo} $ a $ Q_{negativo} $:
Passo 6
Agora, basta resolver para $ x $:
Resposta
O valor de $ x $ é $ 0,60 , mol/L $.