Pretende-se precipitar todo cloreto de uma amostra de cloreto de sódio na forma de cloreto de prata (massa da amostra 0,7000 gramas e 97,79 % de pureza em relação ao cloreto de sódio). Um excesso molar de 10 % do agente precipitante é adicionado na solução da amostra para garantir a precipitação quantitativa. Sabendo que a concentração da solução de nitrato de prata é 0,30 M, qual volume de solução do agente precipitante deve ser adicionado na amostra para essa precipitação quantitativa?
l MM (g mol^-1): N=14,01 ; Na=22,99 ; Cl=35,45 ; Ag=107,87

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de química sobre reação de precipitação, especificamente a formação de cloreto de prata ( AgCl) a partir do cloreto de sódio ( NaCl). Precisamos descobrir quanto de solução de nitrato de prata ( AgNO3) devemos adicionar para garantir que todo o NaCl precipite, considerando um excesso de 10% do reagente. Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e cálculos molares.

Passo 2

Primeiro, vamos determinar a massa de NaCl puro na amostra. Sabemos que a massa total da amostra é de 0,7000, g e que ela possui 97,79% de pureza em relação ao NaCl.
Massa de NaCl puro = 0,7000, g times 97,79100 = 0,7000, g times 0,9779 = 0,6845, g

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de NaCl. Para isso, usamos a massa molar do NaCl. A massa molar ( MM) do NaCl é:
MM, (NaCl) = Na + Cl = 22,99, g/mol + 35,45, g/mol = 58,44, g/mol
Então, os mols de NaCl são:
Mols de NaCl = 0,6845, g58,44, g/mol approx 0,01172, mol

Passo 4

Vamos agora entender a reação de precipitação. Quando NaCl reage com AgNO3, forma-se AgCl sólido e NaNO3 na solução:
NaCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq)
Essa equação mostra que 1 mol de NaCl reage com 1 mol de AgNO3 para formar 1 mol de AgCl. Isso significa que a relação molar entre NaCl e AgNO3 é de 1:1.

Passo 5

Com a relação molar conhecida, podemos calcular quantos mols de AgNO3 são necessários para reagir com os mols de NaCl que temos:
Mols de AgNO3 = Mols de NaCl = 0,01172, mol

Passo 6

Como queremos garantir a precipitação completa, adicionaremos um excesso molar de 10% de AgNO3. Então, o total de mols de AgNO3 necessários será:
Excesso de AgNO3 = 0,01172, mol times 10100 = 0,001172, mol
Total de mols de AgNO3 = 0,01172, mol + 0,001172, mol = 0,01289, mol

Passo 7

Finalmente, vamos calcular o volume da solução de AgNO3 que contém esses mols. Sabemos que a concentração da solução é 0,30, M, onde M significa molaridade ( mol/L).
Usamos a fórmula da molaridade:
M = molL
Rearranjando para encontrar o volume:
Volume, (L) = molM = 0,01289, mol0,30, mol/L = 0,04296, L
Convertendo para mililitros:
0,04296, L times 1000, mL/L = 42,96, mL

Resposta

Devemos adicionar aproximadamente 43,0, mL da solução de nitrato de prata ( AgNO3) para garantir a precipitação quantitativa do cloreto de sódio ( NaCl) na amostra.

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