( 2,0 pontos) A azia é um desconforto estomacal causado pela acidez no estômago devido ao ácido clorídrico liberado para auxiliar na digestão pesada. Para neutralizar a acidez no estômago faz-se uso dos chamados antíácidos, que são bases neutralizadoras. Supondo que uma solução antiácida contendo 400 mg de hidróxido de alumínio
em 100 mL de água foi adicionada em 100 mL de uma solução
de ácido clorídrico
, responda:
a) Qual a concentração molar do sal formado?
b) Qual a concentração molar de todos os íons presentes na solução final?
a) Qual a concentração molar do sal formado?
b) Qual a concentração molar de todos os íons presentes na solução final?
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
Dados fornecidos:
- Massa de
: (peguei do enunciado). - Massa molar de
: (peguei do enunciado). - Volume da solução de antácido:
. - Solução de
: concentração e volume (peguei do enunciado). - Massa molar de
: (não será necessária para cálculos de molaridade, mas está no enunciado).
O que o enunciado pede:
a) Qual a concentração molar do sal formado (o sal esperado é ) na solução final?
b) Qual a concentração molar de todos os íons presentes na solução final?
a) Qual a concentração molar do sal formado (o sal esperado é
b) Qual a concentração molar de todos os íons presentes na solução final?
Observação: após a mistura o volume total assumido é a soma dos volumes iniciais, ou seja
. Também vou assumir (como é usual nesse tipo de exercício) que o
formado se dissocia completamente em íons e que o
que sobrar permanece como sólido pouco solúvel (logo não contribui com íons dissolvidos). Além disso estou desprezando hidrólises complexas do íon
— foco aqui é estequiometria e dissociação iônica simples.
Passo 2
Calcular as mols de
fornecidas.
Fórmula usada: número de mols
.
Aplicando:
Fazendo a divisão:
Explanação curta: dividir massa pela massa molar dá quantas mols dessa substância temos. Aqui temos cerca de
mol de hidróxido de alumínio.
Passo 3
Calcular as mols de
disponíveis.
Fórmula usada: número de mols
, onde
é a concentração (em mol/L) e
o volume (em L).
Aplicando:
Explicação curta: a solução 0,100 M em 0,100 L contém
mol de HCl.
Passo 4
Escrever a reação química e usar a estequiometria para achar reagente limitante.
Reação de neutralização (equacionada):
Significado dos coeficientes: 1 mol de
consome 3 mols de
e forma 1 mol de
.
Calcular quantos mols de
seriam necessários para reagir com todo o
:
Comparando com o que há disponível (
), vemos que
. Portanto
é o reagente limitante e será totalmente consumido; sobrará
.
Passo 5
Calcular quantas mols de
se formam e quanto de
sobra.
Pela estequiometria, 3 mols de
geram 1 mol de
. Como todo o
é consumido:
Mols de
consumidas:
Mols de
que sobram:
Comentário: essa quantidade sobrante corresponde a um sólido pouco solúvel que não será contabilizado como íons em solução nos cálculos seguintes (assunção padrão deste tipo de exercício).
Passo 6
Calcular concentrações molares na solução final (volume total
) e identificar os íons presentes.
Volume total:
Concentração do sal formado (
):
Dissociação do sal em água (assumida completa):
Portanto as concentrações dos íons na solução (desprezando hidrólise do
e a contribuição do
sólido) são:
Observações didáticas rápidas:
- Para obter a concentração de um íon produzido por uma dissociação, multiplica-se a concentração do sal pelo coeficiente estequiométrico do íon na fórmula do sal.
- Aqui não consideramos possíveis efeitos de hidrólise do
(que em química real pode acidificar a solução) nem a solubilidade do além do que foi declarado; ambos complicariam a questão e normalmente não são pedidos neste tipo de exercício de estequiometria básica.
Resposta
a)
(concentração molar do
formado)
b)