a) A água dura contém , e , os quais interferem com a ação do sabão e deixam uma cobertura insolúvel no interior dos recipientes e canos quando aquecidos. Amaciantes de água substituem esses íons por . Se de água dura contém de e de , qual a quantidade de matéria (em mol) de necessária para substituir esses íons?
b) Um método comercial usado para descascar batatas é afundá-las em uma solução de hidróxido de sódio por um curto período, removê-las da solução e retirar a casca com jatos de água. A concentração de hidróxido de sódio deve ficar normalmente entre e , monitorada constantemente. Em uma análise foram necessários de para neutralizar de uma amostra de solução de hidróxido de sódio. Justifique através de cálculos se esta amostra estava dentro do intervalo citado.
Passo 1
a) Toddo esse blábláblá pra dizer que a gente precisa trocar o e o de uma amostra de água dura por .
Acontece que, como o tem carga e o tem carga , para substituir cada átomo de vamos precisar de 2 átomos de .
O mesmo acontece entre e .
Então o que precisamos fazer é: calcular a quantidade de mols de e presentes em e, multiplicando por , achar o número de mols de que precisamos pra substituir esses caras.
Passo 2
Regrinha de três pro cálcio: se temos 0,010 mol/L de , quantos mols teremos em (nosso volume total)?
Regrinha de três pro magnésio: se temos de , quantos mols teremos em?
Com 10 mols de e 5 mols de , nós temos 15 mols desses caras (equivalente a 30 mols de cargas ), e precisamos de 30 mols de para substituí-los.
Passo 3
b) A gente vai seguir passando de concentração pra quantidade de matéria. Ou seja, ver quantos mols por litro temos e calcular quantos mols temos em determinado volume.
O enunciado diz que foram necessários de . Quantos mols de foram usados, então?
Mas cada neutraliza dois . Olha só:
Então, se a gente precisou de 22,85 mmol de , a gente tinha o dobro disso de .
E o enunciado fala que essa quantidade de NaOH estava em 20,0 mL de amostra. Então podemos calcular a concentração de NaOH em mol por litro.
Como a concentração deveria ficar entre 3 e 6 mol/L, a gente conclui que a concentração da amostra está abaixo do intervalo citado.
Resposta
a) 30 mols de .
b) A amostra está fora do intervalo de concentração citado, com 2,285 mol/L de NaOH.