Uma solução contém 8 gramas de CuSO4 5 H2 O (MM=249,69 g) em 110 mL. Se o composto estiver 90 % dissociado, calcule a molaridade de CuS4 na solução e todas as concentrações de espécies iônicas presentes.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma solução que contém 8 gramas de CuSO4 cdot 5 H2O em 110 mL de água. O exercício pede para a gente calcular a molaridade de Cu^2+ na solução, considerando que o composto está 90% dissociado, e também todas as concentrações das espécies iônicas presentes.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de molaridade, dissociação de compostos iônicos e cálculos de concentração em soluções. Vamos por partes para não complicar, beleza?

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade de mols de CuSO4 cdot 5 H2O que temos na solução. A fórmula para isso é:
Mols = MassaMassa Molar
A massa que temos é 8 gramas e a massa molar (MM) é 249,69 g/mol. Então:
Mols = 8, g249,69, g/mol approx 0,032, mol

Passo 3

Agora, vamos encontrar a molaridade inicial da solução antes da dissociação. Molaridade ( M) é a quantidade de mols por litro de solução:
M = MolsVolume (L)
O volume da solução é 110 mL, que convertendo para litros fica 0,110 L. Então:
M = 0,032, mol0,110, L approx 0,291, M

Passo 4

O exercício diz que o composto está 90% dissociado. Isso significa que 90% dos mols de CuSO4 cdot 5 H2O se separam em íons Cu^2+ e SO4^2-. Vamos calcular quantos mols disso se dissociam:
Mols dissociados = 0,291, M times 0,90 = 0,262, M

Passo 5

Agora, vamos ver o que resulta dessa dissociação:
  • Cada mol de CuSO4 cdot 5 H2O que se dissocia forma 1 mol de Cu^2+ e 1 mol de SO4^2-.
Então, as concentrações são:
[Cu^2+] = 0,262, M
[SO4^2-] = 0,262, M

Passo 6

Também precisamos considerar a parte que não se dissociou. Se 90% se dissociou, então 10% permaneceu como CuSO4 cdot 5 H2O não dissociado.
Mols não dissociados = 0,291, M times 0,10 = 0,029, M ã
Então, a concentração de CuSO4 cdot 5 H2O não dissociado na solução é:
[CuSO4 cdot 5H2O] = 0,029, M

Resposta

A molaridade de Cu^2+ na solução é de aproximadamente 0,262, M. As concentrações das espécies iônicas presentes na solução são:
  • [Cu^2+] = 0,262, M
  • [SO4^2-] = 0,262, M
  • [CuSO4 cdot 5H2O] = 0,029, M

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