6.6650,0 cm^3 de solução de BaCl2 0,240 M foram adicionados a 45,0 cm^3 de solução de Fe2(SO4)3 0,180 M.
Quais as concentrações dos íons que permaneceram na solução final?

Passo 1

Beleza, vamos começar! Temos duas soluções: uma de BaCl2 com volume de 6.6650,cm^3 e concentração de 0,240,M, e outra de Fe2(SO4)3 com volume de 45,0,cm^3 e concentração de 0,180,M. Nosso objetivo é descobrir as concentrações dos íons que vão permanecer na solução após misturarmos essas duas soluções. Vamos precisar aplicar conceitos de molaridade e reações de precipitação para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a molaridade ( M) é definida como o número de mols de soluto por litro de solução. Para encontrar o número de mols de cada soluto que temos, usamos a fórmula:
Mo<=s = Molaridade times Volume (em litros)
Vamos calcular os mols de BaCl2 e de Fe2(SO4)3.

Passo 3

Convertendo os volumes de cm^3 para litros:
6.6650,cm^3 = 0.006665,L
45,0,cm^3 = 0.0450,L
Agora, calculamos os mols:
Para BaCl2:
Mo<=s de BaCl2 = 0.240,M times 0.006665,L = 0.001600,mol
Para Fe2(SO4)3:
Mo<=s de Fe2(SO4)3 = 0.180,M times 0.0450,L = 0.00810,mol

Passo 4

Agora, vamos escrever as fórmulas dos íons presentes em cada solução.
BaCl2 se dissocia em:
BaCl2 Ba^2+ + 2,Cl^-
Fe2(SO4)3 se dissocia em:
Fe2(SO4)3 2,Fe^3+ + 3,SO4^2-

Passo 5

Agora, temos a mistura dos íons:
  • Ba^2+
  • Cl^-
  • Fe^3+
  • SO4^2-
Vamos verificar se ocorre alguma reação de precipitação entre esses íons. Consultando a tabela de solubilidade, sabemos que o sulfato de bário ( BaSO4) é pouco solúvel e vai precipitar:
Ba^2+ + SO4^2- BaSO4 downarrow

Passo 6

Vamos calcular quantos mols de BaSO4 serão formados. A reação exige uma proporção de 1:1 entre Ba^2+ e SO4^2-. Temos:
  • Mols de Ba^2+: 0.001600 mol
  • Mols de SO4^2-: 3 times 0.00810,mol = 0.0243,mol
Como Ba^2+ é o reagente limitante, todos os 0.001600 mol vão reagir com os íons sulfato, formando 0.001600 mol de BaSO4.

Passo 7

Após a reação, vamos calcular os mols dos íons que restaram na solução:
  • Cl^-: Originalmente, de BaCl2 temos 2 times 0.001600,mol = 0.00320,mol
  • Fe^3+: 2 times 0.00810,mol = 0.0162,mol
  • SO4^2- restantes: 0.0243,mol - 0.001600,mol = 0.0227,mol

Passo 8

Agora, vamos determinar o volume total da solução após a mistura:
0.006665,L + 0.0450,L = 0.051665,L

Passo 9

Finalmente, calculamos as concentrações dos íons restantes:
Para Cl^-:
Concentração = 0.00320,mol0.051665,L approx 0.0620,M çã
Para Fe^3+:
Concentração = 0.0162,mol0.051665,L approx 0.3138,M çã
Para SO4^2-:
Concentração = 0.0227,mol0.051665,L approx 0.4393,M çã

Resposta

As concentrações dos íons que permanecem na solução final são aproximadamente:
  • Cl^-: 0,0620,M
  • Fe^3+: 0,3138,M
  • SO4^2-: 0,4393,M

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