Físico-Química ⇒ (FCM-MG) Soluções reação entre solutos Tópico resolvido

[Diegooo]

Considere o experimento no qual 20,0 mL de uma solução de AgNO3, de concentração 0,100 mol/L (solução I), são adicionados a 10,0 mL de uma solução de NaCl, de concentração 0,100 mol/L (solução II), originando um precipitado e a solução III. Suponha que a precipitação do cloreto de prata seja completa. Com relação à solução III, a afirmativa ERRADA é:

A) A concentração de íons prata é maior do que a dos íons cloreto.
B) A condutividade elétrica é menor do que a da solução II.
C) A concentração de íons nitrato é a mesma da solução I.
D) A pressão de vapor é maior do que a da solução II.

Gabarito: C

[Swiichi]

Olá Diego!
Vamos analisar passo a passo essa mistura de soluções, começando pela equação química:

[tex3]AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl + NaNO_3[/tex3]
As proporções estequiométricas estão definidas na equação (1-1-1-1). A análise das soluções:

ps: fiz uso de [tex3]M[/tex3] para denotar concentração molar pois não encontrei o símbolo correto em LaTeX.

Solução I
[tex3]M = 0,1mol/L\\
V=0,02L\\
n=0,002mol AgNO_3[/tex3]

Solução II
[tex3]M=0,1mol/L\\
V=0,01L\\
n=0,001molNaCl[/tex3]

Solução III
Temos aqui uma mistura contendo [tex3]AgNO_3[/tex3] e [tex3]NaNO_3[/tex3], além de Cloreto de Prata precipitado. Isso se dá pelo fato do Cloreto de Sódio ser o reagente limitante e todo ele ser consumido na reação. Logo, temos as concentrações:
[tex3]V=0,03L\\
n_{AgNO_3}=0,001mol \Rightarrow M_{AgNO_3}=0,033mol/L\\
n_{NaNO_3}=0,001mol \Rightarrow M_{NaNO_3}=0,033mol/L[/tex3]

Analisadas as soluções, observemos as alternativas:
a)A concentração de íons prata é maior do que a dos íons cloreto.
Correta, pois os ions cloreto estão precipitados na forma de Cloreto de Prata.

b) A condutividade elétrica é menor do que a da solução II.
Correta, pois a solução II possui uma concentração maior de íons dispersos do que a solução III.

c) A concentração de íons nitrato é a mesma da solução I.
Incorreta, pois na solução I, a concentração de íons nitrato é de 0,1 molar, enquanto em III é de 0,066 molar (pois houve aumento no volume sem alteração do número de mols)

d) A pressão de vapor é maior do que a da solução II.
Correta, pois a pressão de vapor de uma solução diz respeito ao número de íons dissolvidos nessa solução: maior o número de íons, menor o ponto de ebulição e, portanto, maior a pressão de vapor.

Abraço!

[Diegooo]

a)A concentração de íons prata é maior do que a dos íons cloreto. Correta, pois os ions cloreto estão precipitados na forma de Cloreto de Prata.

Como temos a mistura III contendo [tex3]AgNO_3(aq)[/tex3]; e [tex3]NaNO_3(aq)[/tex3], além de [tex3]AgCl(s)[/tex3] precipitado. A maior concentração de íons [tex3]Ag^+[/tex3] existente na solução III será proveniente do excesso da solução [tex3]AgNO_3(aq)[/tex3], ou seja, [tex3]0,001mol/L[/tex3] de [tex3]Ag^+[/tex3]. Caso contrário, a concentração de íons [tex3]Ag^+[/tex3] seria igual a concentração de íons [tex3]Cl^-[/tex3], salvo dados de Kps. Pois, os outros [tex3]0,001mol/L[/tex3] de [tex3]Ag^+[/tex3] estão precipitados na forma de cloreto de Prata junto aos [tex3]0,001mol/L[/tex3] dos íons [tex3]Cl^-[/tex3].

A ideia está correta

b) A condutividade elétrica é menor do que a da solução II. Correta, pois a solução II possui uma concentração maior de íons dispersos do que a solução III.

Solução I

[tex3]AgNO_{3(aq)}\rightarrow Ag^{+}_{(aq)} + NO^{3^-}_{(aq)}[/tex3]
[tex3]0,002mol/L \rightarrow 0,002mol/L + 0,002mol/L[/tex3]

Solução II

[tex3]NaCl(aq)\rightarrow Na^+(aq) + Cl^-(aq)[/tex3]
[tex3]0,001mol/L\rightarrow 0,001mol/L + 0,001mol/L[/tex3]

[tex3]0,002[/tex3] íons dispersos

Solução III

[tex3]AgNO_{3(aq)}\rightarrow Ag^+_{(aq)} + NO^{3^-}_{(aq)}[/tex3]
[tex3]0,033mol/L \rightarrow 0,033mol/L + 0,033mol/L[/tex3]

[tex3]NaNO_{3(aq)}\rightarrow Na^+_{(aq)} + NO^{3^-}_{(aq)}[/tex3]
[tex3]0,033mol/L\rightarrow 0,033mol/L + 0,033mol/L[/tex3]

[tex3]0,132[/tex3] íons dispersos.

A solução III possui uma maior concentração de íons

Abraço!

[Swiichi]

Em a)

Suponha que a precipitação do cloreto de prata seja completa.

Logo, não teríamos íons Cloreto na solução (claro, numa situação ideal, que é como gira essa questão). Dessa forma, a concentração de íons prata é superior a de íons cloreto.

Em b) eu me equivoquei com os termos: não é uma concentração maior, mas o número maior de íons na solução III do que na solução II. Me perdoe.

Abraço!

[Diegooo]

Apesar da letra d estar incorreta, não há dúvidas! Acredito que a solução III tenha maior condutividade elétrica, pois a unidade de íons dispersos por volume é maior o que torna a letra B também incorreta.

Alguém pode ajudar?

[VALDECIRTOZZI]

A reação: [tex3]AgNO_3+NaCl\rightarrow AgCl+NaNO_3[/tex3]

Temos na solução II:
[tex3]10 \ mL \ de \ solucao \ 0,1 \ mol/L[/tex3] o que nos dá [tex3]0,001 \ mol \ de NaCl[/tex3] e portanto há [tex3]0,002 \ mol[/tex3] de ions, ou seja [tex3]\frac{0,002}{0,010}=0,2 \ mol/L \ de \ ions[/tex3]

Na solução III:

Sobraram em solução [tex3]0,001 \ mol \ de \ AgNO_3[/tex3] e se formaram [tex3]0,001 \ mol \ de \ NaNO_3[/tex3].
Há portanto [tex3]0,004 \ mol \ de \ ions[/tex3] o que dá uma concentração de [tex3]\frac{0,004}{0,030}=0,133 mol/L \ de \ ions[/tex3]

Portanto a solução III possui menor condutividade que a solução II.

[Diegooo]

Solução II

[tex3]NaCl(aq)[/tex3][tex3]\rightarrow[/tex3][tex3]Na^+(aq) + Cl^-(aq)[/tex3]
[tex3]0,001mol[/tex3] [tex3]\rightarrow[/tex3] [tex3]0,001 mol + 0,001 mol[/tex3]

Temos [tex3]0,002mol[/tex3] de íons dispersos dividido pelo volume da solução II

Solução III

[tex3]AgNO_3(aq)[/tex3] [tex3]\rightarrow[/tex3][tex3]Ag^+(aq) + NO_3^-(aq)[/tex3]
[tex3]0,001mol[/tex3] [tex3]\rightarrow[/tex3] [tex3]0,001 mol + 0,001 mol[/tex3]


[tex3]NaNO_3(aq)[/tex3][tex3]\rightarrow[/tex3][tex3]Na^+(aq) + NO_3^-(aq)[/tex3]
[tex3]0,001mol[/tex3] [tex3]\rightarrow[/tex3] [tex3]0,001 mol + 0,001 mol[/tex3]

Temos [tex3]0,004mol[/tex3] de íons dividido pelo volume da solução final

Agora percebi o meu erro, na solução II não dividi pelo volume.

Obrigado ValdecirTozzi!