Question

O Ni é um elemento metálico, de massa atômica 59,00 g.mol-1, que, quando em solução, pode tornar-se um íon contaminante metálico. De acordo com a Resolução Nº 357 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), que estabelece os valores limites para muitas espécies químicas nos vários tipos de águas, o limite máximo para concentração de íons Ni2+ em solução é de 0,025 mg.L-1. Se 100,00 mL de uma amostra de água apresentou concentração de íons Ni2+ de 2,0.10-5 mol.L-1, conclui-se que

a- é imprópria p uso
b- é própria p uso

Answer 1

Olá Givargass!

Este é um exercício de Estequiometria.

A Estequiometria relaciona as grandezas utilizadas para medir a quantidade dos elementos químicos. Nesse exercício, por exemplo, vamos relacionar a massa molar do íon $Ni^{2+}$ com o seu número de mols.

1) Primeiro, para essa questão, precisamos saber que a concentração de uma determinada solução não varia se você tirar uma amostra dela.

Por exemplo: se pegarmos uma frasco de 1 litro de soro fisiológico, vemos que a concentração escrita no rótulo é de 0,9% de cloreto de sódio. Se retirarmos uma amostra de 100 mL desse frasco, a sua concentração continuará sendo 0,9% de cloreto de sódio.

O mesmo acontece com a solução do seu exercício: temos uma amostra de 100,00 mL de água e a concentração dessa amostra é 2,0·$10^{-5}$ mol/L.

Portanto, podemos considerar que o volume total da água analisada, seja ele qual for, possui a mesma concentração de 2,0·$10^{-5}$ mol/L. Dessa forma, não precisamos utilizar o volume da amostra para conseguirmos o nosso resultado. Vamos focar, então, na massa molar do $Ni^{2+}$ e na concentração da amostra.

2) O segundo passo para facilitarmos o exercício é transformarmos a concentração da amostra de notação científica para a notação decimal. Essa transformação é muito simples: o expoente acima do número 10 corresponde ao número de casas decimais que serão escritas após a vírgula. E o número multiplicando o 10, corresponde ao último número escrito após a vírgula. Nessa transformação, sempre começamos a escrever o número decimal com 0 antes da vírgula.

Por exemplo:

Se na notação científica temos 3·$10^{-2}$, na notação decimal temos 0,03. Como você pode ver, há duas casas após a vírgula, sendo que na última casa decimal colocamos o número 3.

Logo, no exercício, temos a concentração de 2,0·$10^{-5}$ mol/L, na notação científica.

Na notação decimal, ele será escrito como 0,00002 mol/L

3) Vamos partir para o cálculo.

Segundo o enunciado da sua questão:

A massa molar do $Ni^{2+}$ = 59,00 g/mol.

A concentração da amostra de água = 0,00002 mol/L de $Ni^{2+}$

Escrevendo a massa molar de outra forma, temos que:

59 g de $Ni^{2+}$ equivalem a 1 mol

Usando essa relação, podemos transformar a concentração de mol/L para g/L da seguinte forma:

59 g de $Ni^{2+}$ →equivalem→ 1 mol

x g de $Ni^{2+}$ →equivalem→ 0,00002 mol

Aqui, temos uma regra de três simples e para resolvê-la só precisamos multiplicar cruzado, multiplicando o 59 por 0,00002, dessa forma:

59 · 0,00002 = 1 · x

Multiplicando, temos que:

x = 0,00118 g

Assim, podemos dizer que 0,00002 mol de $Ni^{2+}$ é igual a 0,00118 g. E que a concentração da amostra é, então, igual a 0,00118 g/L.

Como o valor do limite de $Ni^{2+}$, dado no enunciado, está em miligramas (mg), vamos passar o valor da concentração para miligramas também. Para essa transformação, multiplicaremos por 1000 o valor obtido em gramas, uma vez que a unidade miligrama é mil vezes maior que a unidade grama.

Assim:

0,00118 g · 1000 = 1,18 mg

Dessa forma, podemos concluir que a concentração de $Ni^{2+}$ na amostra de água é igual a 1,18 mg/L.

4) Agora vamos comparar o valor da concentração de $Ni^{2+}$ na amostra de água com o valor do limite especificado pela CONAMA.

Concentração de $Ni^{2+}$ da amostra de água: 1,18 mg/L

Valor do limite especificado: 0,025 mg/L

Podemos ver que a concentração de íos $Ni^{2+}$ na amostra de água está acima do limite especificado pela CONAMA, tornando, assim, a água imprópria para uso.

Espero que tenha te ajudado! Qualquer dúvida, consulte novamente a plataforma.

Abraços!