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.K - Ex. 23
Uma mistura de de e de é dissolvida em água para a preparação de de uma solução na qual os cátions reagem. Na reação forma-se o metal cobre e cada íon crômio perde um elétron. (a) Escreva a equação iônica simplificada. (b) Qual é o número de elétrons transferido na equação balanceada escrita com os menores coeficientes inteiros? (c) Quais são as concentrações molares dos dois ânions na solução final?
Passo 1
(a) Queremos nessa questão escrever a equação iônica simplificada.
Temos que determinar primeiro o estado o estado de oxidação do crômio no e do cobre no . Sabemos que para uma molécula neutra no a soma dos NOX dos elementos tem que ser igual a zero.
A carga do é . Logo, para que a carga da molécula seja zero é necessário que o estado de oxidação do crômio seja .
A carga do íon sulfato é . Logo, para que a carga da molécula seja zero é necessário que o estado de oxidação do cobre seja .
Passo 2
Quando a solução de íons de cobre misturada com a solução de íons de cromo , o metal de cobre é formado e o íon de cromo perde um elétron.
Portanto, íons são convertidos em e os íons perdem um elétron e são convertidos em íons .
Portanto, a equação iônica líquida não balanceada é a seguinte:
Precisamos que as cargas sejam iguais nos dois lados da equação, para isso colocamos um na frente de cada íon crômio, assim, termos carga nos dois lados da equação.
Passo 3
(b) A equação balanceada é a seguinte:
Nesta reação, o íon cobre é convertido em metal cobre, ganhando dois elétrons, formando dois íons cromo. Portanto, o número de elétrons transferidos é .
Passo 4
(c) A concentração molar é definida como o número de mols de soluto presente em um litro de solução. Isso também é chamado de molaridade.
O volume da solução é de 250,0 mililitros.
Convertendo o volume da solução em litros.
Passo 5
Vamos calcular o número de mols de cada íon da seguinte maneira:
A massa de nitrato de cromo é de .
A massa molar de nitrato de cromo é
Dividindo a massa de nitrato de cromo pela sua massa molar para calcular o número de mols de nitrato de cromo.
Como um mol de nitrato de cromo contém dois mol de íon nitrato, o número de mols de íon nitrato é de .
Passo 6
A massa de sulfato de cobre é de .
A massa molar do sulfato de cobre é
Dividindo a massa de sulfato de cobre pela sua massa molar para calcular o número de mols de sulfato de cobre.
Uma vez que um mol de sulfato de cobre contém um mol de íons de cobre, o número de mols de íons sulfato é de .
Passo 7
Para calcular a concentração molar de íons nitrato, dividimos o número de mols de íons nitrato pelo volume da solução.
Passo 8
Para calcular a concentração molar de íons sulfato, dividimos o número de mols de íons sulfato pelo volume de solução.
Resposta
(a)
(b) O número de elétrons transferidos é 2
(c)