2- Um recipiente contém 150 mL de solução de cloreto de potássio 4,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}, e outro recipiente contém 350 mL de solução de sulfato de potássio, 3,0 \mathrm{~mol} / \mathrm{L}. Depois de misturarmos as soluções dos dois recipientes, as concentrações em quantidade de matéria em relação aos íons \mathrm{K}^{+} \mathrm{e} \mathrm{SO}_{4}{ }^{2-} será de quanto?

Passo 1

O enunciado mistura duas soluções: 150 mL de KCl 4,0 mol/L e 350 mL de K_{2}S O_{4} 3,0 mol/L. Queremos as concentrações molares finais dos íons \mathrm{K}^+ e \mathrm{SO}_4^{2-}. Para isso, vamos (1) calcular os mols de cada íon em cada solução e (2) dividir pelo volume total de mistura.

Passo 2

Calculamos os mols de \mathrm{K}^+ vindos de KCl. A solução tem volume de 0,150 L e concentração de 4,0 mol/L, então
n_{\mathrm{K}^+,\mathrm{KCl}} = 0{,}150 \times 4{,}0 = 0{,}600\\ \text{mol}.

Passo 3

Agora os mols de K_{2}S O_{4} na segunda solução: volume 0,350 L e concentração 3,0 mol/L, logo
n_{\mathrm{K_2SO_4}} = 0{,}350 \times 3{,}0 = 1{,}05\\ \text{mol}.
Cada mol de K_{2}S O_{4} libera 2 mols de \mathrm{K}^+ e 1 mol de \mathrm{SO}_4^{2-}. Então
n_{\mathrm{K}^+,\mathrm{K_2SO_4}} = 2 \times 1{,}05 = 2{,}10\\ \text{mol}, \quad n_{\mathrm{SO}_4^{2-}} = 1{,}05\\ \text{mol}.

Passo 4

Somando os mols de \mathrm{K}^+:
n_{\mathrm{K}^+,\text{total}} = 0{,}600 + 2{,}10 = 2{,}70\\ \text{mol}.
O volume total da mistura é
V_{\text{total}} = 0{,}150 + 0{,}350 = 0{,}500\\ \text{L}.

Passo 5

Dividimos pelos 0,500 L para achar as concentrações:
[\mathrm{K}^+] = \frac{2{,}70}{0{,}500} = 5{,}4\\ \text{mol/L}, \quad [\mathrm{SO}_4^{2-}] = \frac{1{,}05}{0{,}500} = 2{,}1\\ \text{mol/L}.

Resposta

[\mathrm{K}^+]=5{,}4\\ \text{mol/L} [\mathrm{SO}_4^{2-}]=2{,}1\\ \text{mol/L}

Exercícios relacionados