Questão 18. Em cada um dos seguintes pares, indique qual tem a maior concentração de íons
:
100 mL de uma solução de
ou 200 mL de uma solução de
;
100 mL de uma solução de
Passo 1
O que o enunciado pede e o que é dado. O enunciado pergunta: qual das duas amostras tem a maior concentração de íons
?
Informações fornecidas:
- Amostra A:
de uma solução de . - Amostra B:
de uma solução de .
Nada mais é pedido (apenas comparar concentrações de
). Vou listar claramente as quantidades numéricas que vem no enunciado e que vou usar:
- Volume de A:
. - Concentração do sal em A:
. - Volume de B:
. - Concentração do sal em B:
.
Passo 2
Conceitos e fórmulas que vamos usar — explicando cada símbolo de forma bem direta.
- Definição de molaridade (concentração molar): a concentração
de uma espécie é
onde
é o número de mols da espécie e
é o volume da solução em litros. Unidade de
:
(abreviado
).
- Relação estequiométrica entre o sal dissolvido e os íons
: quando um sal iônico se dissocia totalmente em solução aquosa ideal, cada fórmula do sal gera um certo número de íons . Isso significa que a concentração dos íons é igual ao produto do número de íons produzidos por fórmula unitária pelo c de sal:
onde
é o coeficiente estequiométrico (número de íons
por unidade formula do sal) e
é a molaridade do sal fornecida.
- Aplicando a regra de dissociação aos sais dados:
- Para
: fórmula indica 1 íon por unidade de . Então . - Para
: fórmula indica 2 íons por unidade de . Então .
Importante: a concentração molar de um íon em solução depende apenas da molaridade do sal e da estequiometria, não do volume absoluto — enquanto a solução tiver a molaridade indicada. (O volume importa para o número total de mols de íon, não para a concentração.)
Passo 3
Calcular
na solução de
.
Usando
com
:
Interpretação prática: em cada litro dessa solução de
há
mol de
. O volume de
não altera essa concentração, ele apenas reduz o número total de mols na amostra.
Passo 4
Calcular
na solução de
.
Usando
com
:
Interpretação prática: em cada litro dessa solução de
há
mol de
.
Passo 5
Comparação direta das concentrações obtidas.
Temos
Como
, a maior concentração de íons
é na solução de
.
Passo 6
Observação extra (útil para prova): diferença entre concentração e quantidade total de íons.
- Número total de mols de
em cada amostra (apenas para não confundir): - Em
de : - Em
de :
- Em
Portanto, embora a amostra de
contenha mais mols totais de
(por causa do volume maior), a concentração de
é maior na solução de
. Isso ilustra bem a diferença entre “concentração” e “quantidade total”.
Resposta
A solução de
(ou seja,
de
).