Question

Considere que 400 mL de uma solução de HNO3 0,10 mol/L sejam misturados com 200 mL de Ca(OH)2 0,175 mol/L, a 25 ºC, ocasionando a seguinte reação:2HNO3 (aq) + Ca(OH)2 (aq) Ca(NO3)2 (aq) + 2H2O (l)a) Considerando o ácido totalmente dissociado, calcule o pH da solução de ácido nítrico utilizada nessa mistura.b) Calcule a concentração de Ca(NO3)2, em mol/L, na solução fina

Answer 1

400 mL( 0,4 L) de uma solução de HNO3 0,10 mol/L

sejam misturados com 200 mL de Ca(OH)2 0,175

--------------------------- // -----------------------------------
mol de HNO3 = volume x Molaridade = 0,4 L x 0,10 = 0,04 mol

mol de Ca(OH)2 = 0,2 L x 0,175 = 0.035 mol

reação

2 HNO3 (aq) + Ca(OH)2 (aq) ~>  Ca(NO3)2 (aq) + 2 H2O

observamos que a proporção que reage do ácido e da base é 2 :1

e de acordo com o exercício foram reagidos 0,04 de ácido e  0,035 de base

ou seja,  temos excesso de base, pois era para ter  0,02 mol ( metade do número de mols do ácido)....

temos um excesso de :  0,035 - 0,02  = 0.015 mol de base em excesso

o volume em excesso corresponde a soma dos volumes

400 + 200 = 600 mL = 0,6 L

Molaridade da base em excesso = 0,015 / 0,6 = 0.025 mol /L

Ca(OH)2    ~> Ca2+    +      2 OH- 
1mol-------------------------------2mol
0,025------------------------------x

x = 0.05 mol /L de íons  OH-

pOH = - log [ OH-]

pOH = - log 0,05    =   1,30

pH + pOH = 14

pH = 14 - 1,3 =  12,7  ( resposta)

b)  quando envolve reagentes em excesso e limitante, sempreusamos a informação do reagente limitante, pois ele que determina a quantidade do produto a ser formado. Nesse caso é o HNO3


2 HNO3 (aq) + Ca(OH)2 (aq) ~>  Ca(NO3)2 (aq) + 2 H2O
2mol ---------------------------------------1 mol
0,04 mol ---------------------------------------x

x = 0,02 mol de Ca(NO3)2  formados

o volume é 200 + 400 = 600 mL = 0,6 L

Molaridade do Ca(NO3)2 = 0,02 / 0,6 = 0.033 mol /L ( resposta)

Answer 2

Resposta:

PH: 1,4 (justificado por tratar-se de um ácido forte, onde a diferença entre o número de Oxigênio e de Hidrogênio é maior ou igual à 2)

Explicação:

Ele quer o PH da SOLUÇÃO DE ÁCIDO CÍTRICO, não da solução total. Devido a isso, a solução anterior está incorreta.

   HNO3 -----> H+  +  NO3-

1 mol de HNO3 ------- 1 mol H+

10 ^-1 mol ----1L

X  --------------- 0,4 L                       X= 4.10^-2

PH= -log [H+]

$pH= -log 4.10^{-2} \\pH -log 2^{2} . 10^{-2} \\pH= - (2log 2 + [-2].log10)\\pH = -( 2. 0,3 -2)\\pH = 1,4$