Uma maneira de se determinar a quantidade de íons
em uma solução é a sua precipitação com cloretos, segundo a equação:
Uma solução de concentração desconhecida de
foi precipitada pela adição de HCl , e a massa de AgCl recuperada foi de
. Se o volume inicial da solução era de 300 mL , determine a concentração de íons
na solução de partida.
Passo 1
O enunciado pede que se determine a concentração inicial de íons
na solução dada a precipitação com cloreto. Informações relevantes fornecidas:
- Reação de precipitação:
. - Massa de
recuperada: . - Volume da solução inicial:
.
O que precisamos encontrar: a concentração de
(em
, i.e. molaridade) na solução inicial de volume
.
Passo 2
Entender a estequiometria da reação (por que isso importa).
- A equação dada está balanceada e mostra que 1 mol de
reage com 1 mol de para formar 1 mol de . - Portanto, a relação estequiométrica entre
e é de 1:1. Isso significa que cada mol de precipitado corresponde a 1 mol de originalmente presente e precipitado.
Passo 3
Explicar como converter massa de
em número de mols: usar a definição de mol e a massa molar.
- A massa molar de um composto é a soma das massas atômicas dos elementos que o compõem.
- Usar massas atômicas aproximadas (obtidas em tabela periódica):
e . - A massa molar de
é
Passo 4
Calcular o número de mols de
formados a partir da massa recuperada.
- Fórmula para número de mols:
, onde é o número de mols, é a massa em gramas e é a massa molar em . - Aplicando os valores:
- Efetuando a divisão (detalhe do cálculo): primeiro observar que
cabe aproximadamente vezes em . Fazendo a conta com mais precisão obtém-se
Passo 5
Usar a estequiometria para relacionar
com
.
- Pela relação 1:1 da equação, tem-se
Passo 6
Converter o volume da solução para litros e calcular a concentração (molaridade).
- Definição de molaridade:
, onde é a concentração em , é o número de mols e é o volume em litros. - Converter
para litros:
- Calcular a concentração:
- Interpretação simples: isso equivale a
(porque ).
Passo 7
Resumo do procedimento (para lembrar na prova):
- Converter massa de precipitado em mols usando a massa molar.
- Usar a estequiometria da reação para achar os mols do íon que se quer quantificar.
- Dividir o número de mols pelo volume da solução em litros para obter a concentração.
- Conferir unidades e número de algarismos significativos.