Indique a concentração molar da solução e a concentração molar de íons das seguintes soluções:
20 g de \mathrm{NaNO}_{3} \mathrm{em} 100 \mathrm{~mL} de água

Passo 1

O enunciado pede duas coisas para a solução preparada com 20\:\mathrm g de \mathrm{NaNO_3} em 100\:\mathrm{mL} de água:
– a concentração molar da solução c_{\mathrm{NaNO_3}};
– a concentração molar de cada íon resultante da dissociação (ou seja, [\mathrm{Na^+}] e [\mathrm{NO_3^-}]).
Para resolver, vamos usar definição de molaridade e reação de dissociação iônica.

Passo 2

Calcular a massa molar de \mathrm{NaNO_3}.
M(\mathrm{NaNO_3}) = M(\mathrm{Na}) + M(\mathrm{N}) + 3M(\mathrm{O}) = 23 + 14 + 3\times16 = 85\:\mathrm{g/mol}.

Passo 3

Determinar o número de mols de \mathrm{NaNO_3}.
n = \frac{\text{massa}}{M} = \frac{20\:\mathrm g}{85\:\mathrm{g/mol}} \approx 0,2353\:\mathrm{mol}.

Passo 4

Converter o volume para litros e calcular a molaridade da solução.
V = 100\:\mathrm{mL} = 0,100\:\mathrm L,
c_{\mathrm{NaNO_3}} = \frac{n}{V} = \frac{0,2353\:\mathrm{mol}}{0,100\:\mathrm L} = 2,353\:\mathrm{mol/L}.

Passo 5

Escrever a dissociação e extrair as concentrações iônicas.
A reação é
\mathrm{NaNO_3 (s)} \to \mathrm{Na^+ (aq)} + \mathrm{NO_3^- (aq)}.
Para cada mol de \mathrm{NaNO_3} formam-se 1 mol de \mathrm{Na^+} e 1 mol de \mathrm{NO_3^-}. Portanto
[\mathrm{Na^+}] = c_{\mathrm{NaNO_3}} = 2,353\:\mathrm{mol/L}, \quad [\mathrm{NO_3^-}] = c_{\mathrm{NaNO_3}} = 2,353\:\mathrm{mol/L}.

Resposta

A concentração molar da solução é 2,353\:\mathrm{mol/L}.
As concentrações dos íons são [\mathrm{Na^+}]=2,353\:\mathrm{mol/L} e [\mathrm{NO_3^-}]=2,353\:\mathrm{mol/L}.

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