Indique a concentração molar da solução e a concentração molar de íons das seguintes soluções:
35 g de \mathrm{Fe}_{2}\left(\mathrm{SO}_{4}\right)_{3} em 200 g de água

Passo 1

O enunciado pede a concentração molar de uma solução feita com 35 g de \mathrm{Fe}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3} em 200 g de água, além das concentrações molares dos íons \mathrm{Fe}^{3+} e \mathrm{SO}_{4}^{2-}. Para resolver, vamos (1) calcular a massa molar de \mathrm{Fe}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}, (2) determinar o número de mols dissolvidos, (3) estimar o volume da solução e (4) obter as concentrações molares.

Passo 2

Calcular a massa molar de \mathrm{Fe}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}. Usamos as massas atômicas aproximadas M_{\mathrm{Fe}}=55,85, M_{\mathrm{S}}=32,06 e M_{\mathrm{O}}=16,00:
M_{\mathrm{Fe}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}} =2M_{\mathrm{Fe}}+3\bigl(M_{\mathrm{S}}+4M_{\mathrm{O}}\bigr) =2\times55,85+3\bigl(32,06+4\times16,00\bigr) =399,87\;\mathrm{g/mol}.

Passo 3

Determinar o número de mols de soluto:
n =\frac{35\;\mathrm{g}}{399,87\;\mathrm{g/mol}} \approx0,0875\;\mathrm{mol}.

Passo 4

Estimar o volume da solução. Assumimos a densidade da água como 1{,}00\;\mathrm{g/mL} e desprezamos o volume do soluto:
V_{\text{solução}} \approx\frac{200\;\mathrm{g}}{1{,}00\;\mathrm{g/mL}} =200\;\mathrm{mL} =0,200\;\mathrm{L}.çã

Passo 5

Calcular a concentração molar da solução (molaridade):
C =\frac{n}{V} =\frac{0,0875\;\mathrm{mol}}{0,200\;\mathrm{L}} =0,4375\;\mathrm{mol/L} \approx0,44\;\mathrm{mol/L}.

Passo 6

Ao dissolver, cada fórmula de \mathrm{Fe}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3} libera 2 íons \mathrm{Fe}^{3+} e 3 íons \mathrm{SO}_{4}^{2-}. Logo:
[\mathrm{Fe}^{3+}] =2\,C =2\times0,44 =0,88\;\mathrm{mol/L},
[\mathrm{SO}_{4}^{2-}] =3\,C =3\times0,44 =1,32\;\mathrm{mol/L}.

Resposta

Concentração molar da solução: 0,44\;\mathrm{mol/L} [\mathrm{Fe}^{3+}]=0,88\;\mathrm{mol/L} [\mathrm{SO}_{4}^{2-}]=1,32\;\mathrm{mol/L}

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