Question

4. Um volume de 500 mL de uma solução aquosa, contendo 0,0040 mol L-1 de Ba2+ foi misturada com 500 mL de uma solução 0,0060 mol L-1 de ácido sulfúrico, promovendo a reação conforme ilustrado na Equação I a seguir:
Ba2+ (aq) + H2SO4 (aq) → BaSO4 (s) + 2 H+(aq)
O BaSO4 produzido se dissocia, estabelecendo um equilíbrio de solubilidade como indicado na Equação II a seguir:
BaSO4(aq) ⇋ Ba2+ (aq) + SO42- (aq); Kps = 1 x 10-9 (Equação II)
A solução resultante (de volume igual a 1000 mL) se encontra a 25°C. Conforme as condições indicadas, e ignorando a influência da força iônica no equilíbrio de solubilidade, mas considerando o excesso de SO42- em solução, determine a concentração aproximada de Ba2+ residual na solução.

Answer 1

Resposta:

500 mL = 0,5 L

n° de mols = Molaridade x volume

n° de mols de Ba²⁺ = 0,5 x 0,0040 = 0,002 mols

n de mols de H2SO4 = 0,5 x 0,006 = 0,003 mols

Explicação:

Ba²⁺ (aq) + H2SO4 (aq) → BaSO4 (s) + 2 H⁺ (aq)

1mol ------- 1 mol

x------------ 0,003

z = 0,003 mol   de Ba²⁺ é o necessário para reação ser completa, porém temos somente 0,002. Ou seja o Ba²⁺ é o limitante .

vai ocorre a reação e vai sobrar  0,003 - 0,002 = 0,001 mols de H2SO4

E O VOLUME FINAL É 1000 mL = 1L

logo a concentração de H2SO4 =  0,001 / 1 = 0,001mol /L

considerando que H2SO4 iôniza completamente,

a [SO42-] também é  0,001mol /L.

O BaSO4 produzido se dissocia, estabelecendo um equilíbrio de solubilidade como indicado na Equação II a seguir:

BaSO4(aq) ⇋ Ba2+ (aq) + SO42-

   Kps = [Ba²⁺] . [SO4²⁻]

o Kps e a [SO42-]  já temos, logo

1.10⁻⁹ = [ Ba2+ ]  . [ 0,001mol /L]

[SO4²⁻] = 1.10⁻⁶ mol /L

resp: [Ba²⁺] = 1.10⁻⁶ mol /L