14 - Uma água é considerada dura se contém 100 ppm(m / v) de carbonato de cálcio.
a) Qual a molaridade da solução?
b) Quantos miligramos de cálcio e quantos miligramos de carbonato estão em 0,5 L de uma solução de carbonato de cálcio 100 ppm ?

Passo 1

O enunciado diz que uma água é considerada dura se contiver ,100,ppm (m/v) de carbonato de cálcio ( CaCO3), ou seja, há 100 miligramas de CaCO3 dissolvidos em cada litro de solução. Precisamos
(a) calcular a molaridade dessa solução (mols de CaCO3 por litro) e
(b) determinar quantos miligramas de cálcio e de íon carbonato estão presentes em 0,5 L dessa solução.
Vamos usar a definição de ppm (m/v), conversão de massa para mol e frações de massa.

Passo 2

Pela definição de ppm (m/v), ,100,ppm significa 100 mg de soluto por litro de solução. Convertendo para gramas por litro:
100,mg/L = 0,100,g/L

Passo 3

Calculamos a massa molar de CaCO3:
MCaCO3 = 40,08 + 12,01 + 3times16,00 = 100,09,g/mol
A molaridade é então
M = 0,100,g/L100,09,g/mol = 1,00times10^-3,mol/L

Passo 4

Em 0,5 L da solução, a massa de CaCO3 é
mCaCO3 = 100,mg/Ltimes0,5,L = 50,mg

Passo 5

Para achar a massa de cálcio e de CO3, usamos frações de massa:
a fração de Ca em CaCO3 é
40,08100,09,
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mCa = 50,mgtimes40,08100,09approx20,04,mg
A fração de CO3 é
60,01100,09,
portanto
mCO3 = 50,mgtimes60,01100,09approx29,96,mg

Resposta

(a) 1,00times10^-3,mol/L
(b) 20,04,mg de Ca e 29,96,mg de CO3.

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