Esta questão aborda conceitos relacionados à concentração de soluções.
Em um mesmo balão foram misturadas soluções de nitrato de alumínio, Al(NO3)3, e ácido nítrico, HNO3. Sendo assim, para calcular a concentração de íons nitrato (NO3-) na solução preparada é necessário considerar que o íon é resultante da dissociação iônica do sal e da ionização do ácido. Sendo assim, observemos os dados e a resolução da questão:
Dados:
V sol. Al(NO3)3 = 5,0 mL = 5,0 ∙10-3 L;
M sol. Al(NO3)3 = 2,0 mol/L;
V sol. HNO3 = 1,0 mL = 1,0 ∙ 10-3 L;
M sol. HNO3 = 1,0 mol/L;
V sol. final = 100 mL = 0,1 L.
Resolução:
Quando em contato com água o sal é dissociado e o ácido sofre ionização. Dessa forma, temos que:
Al(NO3)3(aq)→ Al3+(aq) + 3 NO3- (aq)
HNO3(aq) → H+(aq) + NO3-(aq)
Para encontrar a concentração de íons nitrato é necessário saber o número de mols de íons (n) presente na solução, que pode ser determinado pela seguinte equação:
n = M ∙ V
Em que M é a concentração molar e V o volume da solução. Logo, precisamos saber o número de mols presente em ambas as soluções iniciais de Al(NO3)3 (1) e HNO3 (2):
n (NO3-)1 = M1 ∙ V1 = 2 ∙ 5,0 ∙10-3 = 0,01 mol
Mas, como são 3 mols de NO3- formados de acordo com a reação, é necessário multiplicar esse valor por 3:
n (NO3-)1 = 0,01 ∙ 3 = 0,03 mol
n (NO3-)2 = M2 ∙ V2 = 1 ∙ 1,0 ∙ 10-3 = 0,001 mol
Somando os dois valores para obter o número total de mols do íon:
n (NO3-) = n (NO3-)1 + n (NO3-)2 = 0,03 + 0,001 = 0,031 mol
Por fim, basta calcular a concentração de acordo com o número de mols encontrado e o volume total da solução final:
M (NO3-) = n (NO3-)/V = 0,031/0,1
M (NO3-) = 0,31 mol/L
Gabarito do Professor: Letra A.
O nitrato de prata libera 3 íons nitrato dada a sua formula molecular: Al(NO3)3
O ácido nítrico libera 1 íon nitrato dada a sua formula molecular: HNO₃
Desse modo:
5x10^-3 mL x 2 mol/L x 3 íons = 30x10^-3 mol/L
1x10^-3 mL x 1 mol/L x 1 íon = 1x10^-3 mol/L
Logo, somando : 31x10^-3 mol/L -------- 100 mL
X ---------------------- 1000 mL
X= 0,31 mol/L