Química. Soluções — concentração molar, pureza e estequiometria de sais.
Deseja-se preparar 500mL de uma solução com concentração total de cátions hipotéticos (QX+, RX2+ e TX3+) igual a 2mol⋅L−1. A proporção molar Q:R:T é igual a 6:3:1. Para isso, foram utilizados
– m gramas do sal QX (massa molar =60g⋅mol−1 e pureza =90%);
– 60 gramas do sal RXX2 (massa molar =150g⋅mol−1 e pureza =P%);
– 20 gramas do sal TXX3 (massa molar =MM e pureza =90%).
Com base nessas informações, determine os seguintes valores numéricos:
a) massa utilizada (m) do sal QX;
b) pureza (P%) do sal RXX2;
c) massa molar (MM) do sal TXX3;
d) concentração, em mol⋅L−1, do ânion XX− na solução.
Resposta
a) m=40g; b) P=75%; c) MM=180g⋅mol−1; d) [XX−]=3mol⋅L−1
Resolução
Quantidade total de cátions: ncaˊtions=C⋅V=2⋅0,5=1,0mol
Pela proporção 6:3:1 (dez partes): nQX+=106⋅1,0=0,6molnRX2+=103⋅1,0=0,3molnTX3+=101⋅1,0=0,1mol
Dissociação dos sais: cada mol de sal libera um mol do respectivo cátion, QX(s)QX+(aq)+XX−(aq)RXX2(s)RX2+(aq)+2XX−(aq)TXX3(s)TX3+(aq)+3XX−(aq)
Logo, nQX=0,6mol, nRXX2=0,3mol e nTXX3=0,1mol de sal puro.
a) Massa de QX puro necessária: mpuro=n⋅M=0,6⋅60=36g Como a pureza é 90%, a massa da amostra é m=0,9036=40g
b) Massa de RXX2 puro contida nos 60g: mpuro=0,3⋅150=45g P=6045⋅100%=75%
c) Massa de TXX3 puro nos 20g da amostra: mpuro=0,90⋅20=18g MM=nmpuro=0,118=180g⋅mol−1
d) Pelas equações de dissociação, a quantidade de XX− é nXX−=1⋅0,6+2⋅0,3+3⋅0,1=1,5mol que coincide com a carga positiva total (0,6+2⋅0,3+3⋅0,1=1,5mol de cargas), como exige a eletroneutralidade da solução. Em 0,5L: [XX−]=0,51,5=3mol⋅L−1
Resposta: a) m=40g; b) P=75%; c) MM=180g⋅mol−1; d) [XX−]=3mol⋅L−1