Uma mistura sólida de sais contém
de
de
e
de
em massa. Calcule a concentração em quantidade de matéria de íons
na solução formada pela dissolução de 6,0 g dessa mistura em quantidade suficiente de água para um volume de
de solução? Obs.: Expresse o resultado em
.
Passo 1
O enunciado diz que a gente tem uma mistura sólida com 89,0 % de KNO₃, 1,5 % de NH₄Cl e 8,5 % de KCl (tudo em massa). A gente vai dissolver 6,0 g dessa mistura em água até completar 500,0 mL de solução e precisa achar a concentração de íons Cl⁻ em mmol/L.
Conteúdo envolvido: composição centesimal, massa molar, cálculo de mols e concentração de solução.
Conteúdo envolvido: composição centesimal, massa molar, cálculo de mols e concentração de solução.
Passo 2
Primeiro, vou descobrir quantos gramas de cada sal tem em 6,0 g da mistura:
- massa de KNO₃ = 89,0 % de 6,0 g = 0,890 · 6,0 = 5,34 g
- massa de NH₄Cl = 1,5 % de 6,0 g = 0,015 · 6,0 = 0,090 g
- massa de KCl = 8,5 % de 6,0 g = 0,085 · 6,0 = 0,510 g
Passo 3
Agora converto cada massa em mol usando a massa molar:
- M(KNO₃) = 39,10 + 14,01 + 3·16,00 = 101,11 g/mol → n(KNO₃) = 5,34 / 101,11 ≈ 0,0528 mol
- M(NH₄Cl) = 14,01 + 4·1,01 + 35,45 = 53,47 g/mol → n(NH₄Cl) = 0,090 / 53,47 ≈ 0,00168 mol
- M(KCl) = 39,10 + 35,45 = 74,55 g/mol → n(KCl) = 0,510 / 74,55 ≈ 0,00684 mol
Passo 4
Só NH₄Cl e KCl liberam Cl⁻ (cada um dá 1 mol de Cl⁻ por mol de sal):
n(Cl⁻) = n(NH₄Cl) + n(KCl) = 0,00168 + 0,00684 = 0,00852 mol
n(Cl⁻) = n(NH₄Cl) + n(KCl) = 0,00168 + 0,00684 = 0,00852 mol
Passo 5
Concentração em mol/L (M) = n(Cl⁻) / V, sendo V = 500,0 mL = 0,500 L:
C(Cl⁻) = 0,00852 mol / 0,500 L = 0,01704 mol/L
Em mmol/L basta multiplicar por 1000:
C(Cl⁻) = 0,01704 · 1000 = 17,04 mmol/L
C(Cl⁻) = 0,00852 mol / 0,500 L = 0,01704 mol/L
Em mmol/L basta multiplicar por 1000:
C(Cl⁻) = 0,01704 · 1000 = 17,04 mmol/L
Resposta
A concentração de íons Cl⁻ na solução é 17,04 mmol/L.