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:
çã
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:
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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1,083 1,045 0,410 0,367 0,208 0,169 0,160 0,107