Question

Em um laboratório, foram misturados 200 mL de solução 2,4 g/L de cloreto de cálcio (CaCl2) com 600 mL
de solução 3,9 g/L de cloreto de alumínio (AlCl3), ambas aquosas. Considerando o grau de dissociação desses
sais igual a 85% e o volume final igual à soma dos volumes de cada solução, qual a concentração, em
quantidade de matéria (mol/L), dos íons cloreto (Cl–

) na solução resultante.

Answer 1

Resposta: Considerando que:

1) Em um laboratório, foram misturados 200 mL de solução 2,4 g/L de cloreto de cálcio (CaCl2) com 600 mL  de solução 3,9 g/L de cloreto de alumínio (AlCl3), ambas aquosas.

2)  o grau de dissociação desses  sais igual a 85%

3) o volume final igual à soma dos volumes de cada solução

A concentração, em  quantidade de matéria (mol/L), dos íons cloreto (Cl–) na solução resultantes é de 0,06 mol/L

Explicação:

a) Cálculo das massas molares

Calculemos inicialmente as massas molares dos sais a partir das massas atômicas de seus elementos constituintes: Ca = 40 u, Cl = 35,5 u, Al = 27 u  

CaCl2 = 40 +2x35,5 = 40 + 71 = 111 g/mol  

AlCl3 = 27+ 3x35,5 = 27 + 106,5 = 133,5

b) Cálculo das concentrações em mol/L

C(g/L) = C(mol/L) x M  2,4 = C(mol/L) x 111  C(mol/L) = 2,4/111 = 0,021 mol

C(g/L) = C(mol/L) x M  3,9 = C(mol/L) x 133,5  C(mol/L) = 3,9/133,5 = 0,029 mol

c) Cálculo das quantidades de matéria (mol) das soluções aquosas

CaCl2

C(mol/L) = 0,021 mol

Volume em litros = 200 mL = 200/1000 = 0,2 L

C(mol/L) = n/V onde n = nº de mol e V = volume da solução em litros

Substituindo

0,021 = n/0,2  n = 0,021x0,2 = 0,004 mol  

AlCl3

C(mol/L) = 0,029 mol

Volume em litros = 600 mL = 600/1000 = 0,6 L

C(mol/L) = n/V onde n = nº de mol e V = volume da solução em litros

Substituindo

0,029 = n/0,6  n = 0,029x0,6 = 0,017 mol

d) Reações de dissociação dos sais

CaCl2 ==> Ca2+ + 2 Cl-

AlCl3 ==> Al3+ + 3 Cl-

e) Quantidades de matéria dos íons formados considerando um grau de dissociação de 85%

Lembremos que o grau de dissociação é o nº de mol dissociados / nº mol inicialmente dissolvidos  

CaCl2 ==> Ca2+              +        2 Cl-

0,004        0,004x0,85             2x0,004x0,85

0,004          0,003                        0,007

AlCl3 ==> Al3+     +  3 Cl-

0,017       0,017x0,85               3x0,017x0,85

0,017         0,014                           0,043

f) Cálculo da quantidade de matéria dos íons cloreto na solução final

n = 0,007 + 0,043 = 0,05 mol

g) Cálculo da concentração em mol/L dos íons cloreto na solução final

C(mol/L) = n/V onde

n = nº de mol de íons cloreto na solução final = 0,05

V = volume da solução final em litros = 200+600 = 800 mL /1000 = 0,8 L  

Substituindo os valores teremos:

C(mol/L) =  0,05/0,8 = 0,0625 mol/L ≅ 0,06 mol/L