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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.G - Ex. 9

G.9 Um estudante preparou uma solução de carbonato de sódio colocando 2,11   g de sólido em um balão volumétrico de 250,0   m L e adicionando água até a marca. Parte da solução foi transferida para uma bureta. Que volume de solução o estudante deveria transferir a um segundo balão para obter (a) 2,15   m m o l   d e   N a + ; (b) 4,98   m m o l   d e   C O 3 - 2 ; (c) 50,00   m g   d e   N a 2 C O 3 ?

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? Antes de calcularmos o que ele está pedindo precisamos achar a concentração molar da solução preparada. Para isso vamos usar a seguinte fómula:

M = m M M . V

Onde, m é a massa pesada em gramas, M M é a massa molar e V é o volume em litros. Logo teremos:

M = 2,11 106 × 0,250 = 0,0796     m o l / L

Agora vamos analisar cada caso!

Passo 2

  1. Depois de calcular a molaridade, o volume usado para obter  2,15   m m o l   N a + pode ser calculado da seguinte forma:

    2. N ú m e r o   d e   m o l s   d e   N a + = 2,15   m m o l = 2,15 × 10 - 3   m o l

    Agora repara que para cada mol de N a 2 C O 3 temos dois mol de N a + :

    N a 2 C O 3 → 2 N a + + C O 3 =

    Deste modo, temos um número de mols de N a 2 C O 3 que devemos buscar na solução será metade:

    n = 2,15 × 10 - 3 2 = 1,075 × 10 - 3 m o l  

    Como a molaridade é m o l /   l i t r o , temos

    M o l a r i d a d e = N ú m e r o   d e   m o l s v o l u m e   d a   s o l u ç ã o

    0,0796 = 1,075 × 10 - 3 V  

    Isolando V encontraremos:

    V = 0,0135   L = 13,5   m L

    Passo 3

  2. Como  N a 2 C O 3   contém apenas um  C O 3 , o número total de mols de íons carbonato é:

    3. n = 4,98   m m o l = 4,8 × 10 - 3   m o l  

    E temos que

    M o l a r i d a d e = N ú m e r o   d e   m o l s v o l u m e   d a   s o l u ç ã o

    0,0796 = 4,8 × 10 - 3 V

    Dessa forma, substituindo os valores, encontraremos:

    V = 0,0625   L = 62,5   m L

    Passo 4

  3. Agora temos um valor de massa e temos que achar o volume. Então vamos aplicar a fórmula fornecida no passo 1, com a molaridade já conhecida

M = m M M . V

0,0796 = 50 × 10 - 3 g 106 × V

Isolando V ,

V = 0,00592 L = 5,92   m L

Resposta

  1. V = 13,5   m L
  2. V = 62,5   m L
  3. V = 5,92   m L
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