1. Uma amostra de 1,000 \mathrm{~L} de água contaminada é analisada para ion de chumbo (II). Pb2, pela adição de excesso de sulfato de sódio. A massa de sulfato de chumbo (II) precipitada foi de 228,0 \mathrm{mg}. Qual a massa de chumbo por litro de água? Dê a resposta em miligrama de chumbo por litro.
    \mathrm{Pb} 2+(\mathrm{aq})+\mathrm{Na} 2 \mathrm{SO} 4,(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{PbSO} 4(\mathrm{~s})+2 \mathrm{Na}+(\mathrm{aq})

Passo 1

O enunciado dá uma amostra de 1{,}000 L (isto é, 1 L) de água contendo \mathrm{Pb}^{2+}. Após adicionar excesso de \mathrm{Na}_{2}\mathrm{SO}_{4}, precipitou-se 228{,}0 mg de \mathrm{PbSO}_{4}. A reação é de estequiometria 1:1 entre \mathrm{Pb}^{2+} e \mathrm{PbSO}_{4}. Vamos calcular quantos miligramas de chumbo correspondem a esse precipitado.

Passo 2

Calculamos a massa molar de \mathrm{PbSO}_{4}:
M(\mathrm{PbSO}_{4}) = M(\mathrm{Pb}) + M(\mathrm{S}) + 4\,M(\mathrm{O}) = 207{,}2 + 32{,}06 + 4\times16{,}00 = 303{,}26\;\mathrm{g/mol}.

Passo 3

Convertendo a massa de precipitado para gramas e obtendo o número de mols:
228{,}0\;\mathrm{mg} = 0{,}2280\;\mathrm{g}, \quad n(\mathrm{PbSO}_{4}) = \frac{0{,}2280}{303{,}26} = 7{,}52\times10^{-4}\;\mathrm{mol}.

Passo 4

Como cada mol de \mathrm{PbSO}_{4} contém 1 mol de \mathrm{Pb}, temos
n(\mathrm{Pb}^{2+}) = n(\mathrm{PbSO}_{4}) = 7{,}52\times10^{-4}\;\mathrm{mol}.

Passo 5

Calculamos a massa de chumbo correspondente:
m(\mathrm{Pb}) = n(\mathrm{Pb}^{2+}) \times M(\mathrm{Pb}) = 7{,}52\times10^{-4}\times207{,}2 = 0{,}1558\;\mathrm{g} = 155{,}8\;\mathrm{mg}.

Passo 6

Como a amostra tinha 1 L de água, esse valor já é a concentração em miligramas de Pb por litro.

Resposta

155{,}8\;\mathrm{mg/L} of \mathrm{Pb}.

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