- Qual é a concentração, em equivalentes por litro, de uma solução preparada pela dissolução de
de sulfato de cromo (III) pentahidratado
em água suficiente para atingir um volume total de 500 mL ? (A massa molar do hidrato é 482 g )
Passo 1
O enunciado pede a concentração em equivalentes por litro (normalidade) de uma solução preparada com os dados abaixo. Vou listar claramente o que foi dado e o que é pedido:
- Massa da amostra:
de . - Massa molar (do hidrato):
(isso foi informado no enunciado). - Volume final da solução:
(ou seja, ). - O que se pede: concentração em equivalentes por litro (eq·L^{-1}) da solução preparada.
Passo 2
Calcular quantos mols de composto foram dissolvidos. A definição simples é:
Substituindo os valores:
Agora faço a divisão (mostrando os passos aritméticos aproximados):
Portanto a quantidade dissolvida é aproximadamente
do hidrato.
Passo 3
Converter essa quantidade em molaridade (mols por litro). A molaridade
é:
O volume é
, então
Calculando:
Esse é o valor em mol·L^{-1} (molaridade) da espécie
em solução.
Passo 4
Explicar o conceito de equivalente para este sal e determinar o fator de equivalência.
- Definição prática que vamos usar: um equivalente (para sais iônicos) corresponde a uma quantidade de composto que fornece uma unidade de carga (um “faraday” de carga) por mol de carga elementar; em termos simples, o número de equivalentes por mol de uma espécie iônica é igual à soma das cargas (em valor absoluto) que a fórmula fornece por fórmula unitária.
- Para
a dissociação típica gera íons e íons . A soma das cargas positivas por fórmula unitária é
Logo, cada mol do sal fornece o equivalente de
cargas unitárias; portanto o fator de equivalência (número de equivalentes por mol de sal) é
. (Exemplos rápidos para fixar:
tem
equivalente por mol;
tem
equivalentes por mol; aqui o sal tem
equivalentes por mol.)
Passo 5
Calcular a concentração em equivalentes por litro (normalidade). A relação é
Substituindo
e o fator de equivalência
:
Fazendo a multiplicação:
Arredondando de forma apropriada (três algarismos significativos, compatível com os dados do enunciado) obtém-se o valor final.