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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 1.J - Ex. 13

O ânion de N a 3 A s O 4 é um sal de uma base fraca que pode aceitar mais de um próton. (a) Escreva as equações químicas da transferência em sequência de prótons entre o ânion e água. Identifique o ácido e a base em cada reação. (b) se 35,0   g de N a 3 A s O 4 são dissolvidos em água para preparar 250,0   m L de solução, quantos mols de cátions de sódio estão na solução?

Passo 1

Letra (a)

Para o sal N a 3 A s O 4 , temos que o cátion é o N a + e o ânion é o A s O 4 3 - . Sendo assim a equação química da transferência em sequência de prótons da água para os ânions são:

A s O 4 3 - a q + H 2 O l → H A s O 4 2 - a q + H O - ( a q )

H A s O 4 2 - a q + H 2 O l → H 2 A s O 4 - a q + H O - ( a q )

H 2 A s O 4 - a q + H 2 O l → H 3 A s O 4 a q + H O - ( a q )

Passo 2

Segundo Bronsted-Lowry, um ácido é um doador de prótons e uma base é um aceitador de prótons. Portanto em solução, o ácido doará um próton ( H + ) enquanto a base receberá esse próton.

Na reação acima o H 2 O ( l ) doa um próton para os ânions do sal, logo, o H 2 O ( l ) é o ácido e os ânions do sal são a base.

Passo 3

Letra (b)

Para calcular o número de mols de sódio presente na solução, primeiro precisamos saber o número de mols do sal na solução, para isso é necessário calcular a sua massa molar.

Dados dos elementos:

Massa molar ( M M ) do N a 3 A s O 4 :

M M =   3 × 23 + 74,9 + 4 × 16 = 207,9   g . m o l - 1

Massa: 35,5   g

Temos que o número de mols é a razão entre a massa pela massa molar.

C = n V

n = 35,0 g 207,9   g . m o l - 1 ≅ 0,16835   m o l

Como a relação do cátion para o composto é de 3 para 1, onúmero de mols do cátion será:

n   d e   N a + =   3 × 0,16835   m o l s ≅ 0,505   m o l s

Resposta

(a)

A s O 4 3 - a q + H 2 O l → H A s O 4 2 - a q + H O - ( a q )

Ácido: H 2 O

Base:   A s O 4 3 -

H A s O 4 2 - a q + H 2 O l → H 2 A s O 4 - a q + H O - ( a q )

Ácido: H 2 O

Base:   H A s O 4 2 -

H 2 A s O 4 - a q + H 2 O l → H 3 A s O 4 a q + H O - ( a q )

Ácido: H 2 O

Base:   H 2 A s O 4 -

(b)

n   d e   N a + ≅ 0,505   m o l s

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