Question

(IFGO) um laboratorista misturou 200 ml de uma solução aquosa de NaCl 0,3mol/L com 100 ml de solução aquosa 0,2mol/l de MgCl2. Em relação a esse processo e sua solução resultante é correto afirmar:
a) a concentração de ions mg2+ é igual a 0,4 mol/l
b) a concentração de ions cl- é igual a 0,3 mol/l
c) a concentração de ions Na+ é igual a 0,02 mol/l
d) a quantidade aproximada de mg2+ é 1,46 g
e) a quantidade aproximada de cl- é 0,3g

Answer 1

A solução resultante tem concentração de íons Cl- igual a 0,3 mol/L

Fundamentos teóricos

Mol

É a quantidade de matéria em química e corresponde a 6,02x10^23 unidades de uma determinada espécie química, moléculas, átomos ou íons. Este número comumente usado como 6x10^23 é conhecido como número de Avogadro

Massa Molar

É a massa em grama referente a 1 mol de moléculas, átomos ou íons. Ela é determinada a partir das massas atômicas dos elementos.

Exemplificando

Considerando a massa atômica do Na = 23 u; do H = 1 u; S = 32 u e O = 16 u

A massa molar de 1 mol de átomos de Na é de 23 g

A massa molar de 1 mol de cátions Na+ é de 23 g

A massa molar de 1 mol de H2SO4 = 2 x 1 + 1 x 32 + 4 x 16 = 98 g

Sua unidade de medida, portanto é g/mol

Existem várias  maneiras de expressarmos a quantidade de um soluto em uma solução e entre elas temos:

Concentração em quantidade de matéria (mol/L)

Expressa a quantidade de matéria existente em um determinado volume de solução em litro. Sua expressão é:

C(mol/L) = n / V onde

C(mol/L) = a concentração em mol/L

n = número de mol do soluto

V = volume da solução em litro

Vamos à solução do problema

a) Cálculo da quantidade de matéria de cada um dos sais

NaCl 0,3 mol/L x 0,2 L = 0,06 mol

MgCl2 0,2 mol/L x 0,1 = 0,02 mol

b) Cálculo da quantidade de matéria de cada íon formado

Na dissociação do NaCl temos

NaCl ↔ Na+ + Cl–

0,06         0,06     0,06

MgCl2 ↔ Mg2+ + 2Cl–

0,02            0,02       2x0,02 = 0,04 mol

c) Cálculo do volume final da solução

O volume final da solução é: 200 + 100 = 300 ml = 0,3 L

d) Cálculo das concentrações dos íons na solução final

[Na+] = 0,06 / 0,3 = 0,2 mol/L  

[Mg2+] = 0,02 / 0,3 = 0,07 mol/L

[Cl-] = (0,06+0,04) / 0,3 = 0,33 mol/L ≈ 0,3

e) Cálculo das quantidades mássicas dos íons

Considerando as massas molares do Mg = 24 g/mol e do Na = 23 g/mol temos:

Mg2+ = 0,02 x 24 = 0,48 g

Na+ = 0,06 x 23 = 1,38 g

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