Foram misturados 500 mL de uma soluçäa
de
com 50 mL de uma soluçăo
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
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:
Primeiro, convertemos os volumes para litros:
Calculando os mols de
:
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
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
serão formados. Pela estequiometria da reação, 1 mol de
forma 1 mol de
.
Portanto:
Passo 6
Agora, calculamos a massa do precipitado formado (
). Usamos a fórmula:
A massa molar do
é:
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
e
na solução.
Primeiro, determinamos as mols totais desses íons:
A mistura final tem um volume total de:
Calculando as concentrações:
Resposta
As concentrações dos íons no equilíbrio na solução são aproximadamente
de
e
de
. A massa do precipitado de
formada é de aproximadamente
.