Questão 07. Uma solução aquosa ( 1,00 L ) contém 10,0 g de NaCl, 6,00 times 10^-1 mol de KNO3 e uma quantidade desconhecida de 818,2 mL. A essa solução são adicionados d=1,087 g mL^-1 de solução aquosa de NaOH ( 8,00 % e L^-1 de NaOH em massa) para reagir com o 1,005 g mL^-1 de forma completa e estequiométrica, formando hidróxido de chumbo(II) sólido.
a) Escreva a equação química que representa a reação de precipitação descrita e calcule a concentração de Pb(OH)2, em mol KNO3, na solução aquosa inicial.
b) Calcule a fração em quantidade de matéria do NaCl na solução aquosa inicial, sabendo que a densidade da solução é .
c) Calcule a massa de produzida na reação.
Obs.: O NaCl e o não reagem com NaOH .

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem 1,00 L de solução contendo 10,0 g de NaCl, 6,00×10⁻¹ mol de KNO₃ e uma quantidade desconhecida de Pb(NO₃)₂. Depois a gente adiciona 818,2 mL de solução de NaOH (densidade 1,087 g/mL e 8,00 % m/m de NaOH) para precipitar todo o Pb²⁺ como Pb(OH)₂(s).
Conteúdo envolvido:
  • Estequiometria e equação de precipitação
  • Cálculo de massa de soluto via densidade e porcentagem em massa
  • Cálculo de concentração molar
  • Fração molar
  • Masa molar e massa de precipitado

Passo 2

Primeiro, a reação de precipitação:
Pb(NO3)2(aq) ;+;2,NaOH(aq);longrightarrow;Pb(OH)2(s);+;2,NaNO3(aq)
Teoria rápida: pela equação, cada mol de Pb(NO₃)₂ consome 2 mol de NaOH.
  1. Calcular quantos gramas de NaOH temos:
  • Volume da solução de NaOH = 818,2 mL
  • Densidade mrm NaOH = 0,08times889,4 approx 71,15; g ⇒ massa total da solução = nrm NaOH=71,1540,00approx1,7788;mol .
  • Como é 8,00 % m/m de NaOH, a massa de NaOH é
nrm Pb(NO3)2=nrm NaOH2 approx1,77882=0,8894;mol
  1. Converter para mol: [Pb(NO3)2] = 0,8894;mol1,00; L =0,8894;mol/L
  1. Pelos coeficientes, moles de Pb(NO₃)₂ iniciais são
  1. Concentração molar na solução original de 1,00 L:

Passo 3

Agora a fração molar do NaCl na solução inicial.
Teoria: fração molar nrm total=0,1712+0,600+0,8894=1,6606;mol .
  • xrm NaCl =0,17121,6606 approx0,1031
  • (dado).
  • (do Passo 2).
    Soma total:
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Passo 4

Massa de Pb(OH)₂ formado.
Teoria: toda a carga de Pb²⁺ vira Pb(OH)₂(s), ou seja, mrm Pb(OH)2 =0,8894times241,2 approx214,5; g .
  • .
  • Massa molar
    Então

Resposta

a) .
b) Fração molar do NaCl .
c) Massa de = 214,5 g.

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