Question

Qual a concentração molar do íon Mg2+ na solução de Mg3(PO4)2 50 g/L.
(Dados: Massa Molar Mg3(PO4)2 = 333,52 g/mol; Peso Atômico Mg = 24,31 u).

Answer 1

A concentração molar do íon Mg^2+ é de 0,45 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 comum ou em g/L

Expressa a massa de soluto em grama dividida pelo volume da solução em litro. Matematicamente podemos escrever:

C(g/L) = m1 / V onde

C(g/L) é a concentração comum

m1 = massa de soluto em grama

V = volume da solução em litro

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

Concentração comum x Concentração em quantidade de matéria

C(g/L) = C(mol/L) x M onde

C(g/L) = concentração em g/L

C(mol/L) = a concentração em mol/L

M = massa molar do soluto (g/mol)

Resolução do exercício

Etapa 1 : Equação da dissociação do sal

Mg3(PO4)2 ⇔ 3 Mg^2+ + 2 (PO4)^3-

Etapa 2: Cálculo da concentração em mol/L de Ca3(PO4)2

A concentração de Mg3(PO4)2 é C(g/L) = 50 g/L

A massa molar do Mg3(PO4)2 é MM = 333,52 g/mol

Queremos determinar C(mol/L)

Substituindo tais informações na fórmula C(mol/L)xMM = C(g/L)

C(mol/L) x 333,52 = 50

C(mol/L) = 50 / 333,52 = 0,15 mol/L

Etapa 3: Cálculo da concentração em mol/L de Mg^2+

Na dissociação temos que

1 mol  de Mg3(PO4)2 ======= 3 mol de Mg^2+

0,15 mol/L         ============ C(mol/L)

C(mol/L) = 3 x 0,15 = 0,45 mol/L

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