Foram misturados 500 mL de uma soluçäa 0.40 mol / L de Na2 SO4 com 50 mL de uma soluçăo Z, 20 mol / L de CaCl2. verificandם-se a formação de um precipitado. Calcule as concentraçães dos ínns no equilíbrio, em solução, e a massa do precipitado.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que misturamos 500 mL de uma solução de 0,40 M com 50 mL de uma solução de 20 M. Quando misturamos essas soluções, forma-se um precipitado. Nosso objetivo é calcular as concentrações dos íons no equilíbrio na solução e a massa do precipitado formado.
Aqui, estamos lidando com reações de precipitação, que envolvem a formação de um sólido insolúvel a partir de íons em solução. Vamos precisar usar conceitos de mols, concentração molar (M), e a constante do produto de solubilidade (Ksp) para resolver esse exercício.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação química balanceada da reação de precipitação que ocorre quando Na2SO4 (aq) + CaCl2 (aq) 2,NaCl (aq) + CaSO4 (s) e são misturados:
Neste caso, o é o precipitado que se forma.

Passo 3

Agora, vamos calcular os números de mols de cada reagente antes da mistura. A fórmula para isso é:
Mols = Concentração (M) times Volume (L) çã
Primeiro, convertemos os volumes para litros:
500,mL = 0,500,L
50,mL = 0,050,L
Calculando os mols de Mols de Na2SO4 = 0,40,M times 0,500,L = 0,200,mols :
Mols de CaCl2 = 20,M times 0,050,L = 1,000,mols
Calculando os mols de :

Passo 4

A próxima etapa é identificar qual reagente será o limitante, ou seja, aquele que será totalmente consumido na reação.
A equação balanceada nos diz que 1 mol de 0,200,mols de Na2SO4 e 1,000,mols de CaCl2 reage com 1 mol de . Temos:
Como precisamos de 1 mol de para cada mol de , vemos que o é o reagente limitante.

Passo 5

Vamos determinar quantos mols de Mols de CaSO4 = 0,200,mols serão formados. Pela estequiometria da reação, 1 mol de forma 1 mol de .
Portanto:

Passo 6

Agora, calculamos a massa do precipitado formado ( Massa = Mols times Massa molar ). Usamos a fórmula:
Ca: 40,08,g/mol
A massa molar do S: 32,07,g/mol é:
4 times O: 4 times 16,00,g/mol = 64,00,g/mol
Massa molar de CaSO4 = 40,08 + 32,07 + 64,00 = 136,15,g/mol
Massa de CaSO4 = 0,200,mols times 136,15,g/mol = 27,23,g
Calculando a massa do precipitado:

Passo 7

Por fim, vamos calcular as concentrações dos íons no equilíbrio na solução. Após a formação do precipitado, restam íons Mols de Na^+ = 2 times mols de Na2SO4 = 2 times 0,200 = 0,400,mols e Mols de Cl^- = 2 times mols de CaCl2 = 2 times 1,000 = 2,000,mols na solução.
Primeiro, determinamos as mols totais desses íons:
500,mL + 50,mL = 550,mL = 0,550,L
Concentração de Na^+ = 0,400,mols0,550,L approx 0,727,M
A mistura final tem um volume total de:
Concentração de Cl^- = 2,000,mols0,550,L approx 3,636,M
Calculando as concentrações:
çã
çã

Resposta

As concentrações dos íons no equilíbrio na solução são aproximadamente de e de . A massa do precipitado de formada é de aproximadamente .

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