Question

Considerando as soluções contendo todos os solutos seguir, calcule o número de partículas dissolvidas para as quantidades indicadas em solução de cada item:
a) 315 g de ácido nítrico (HNO3) com α = 92%
b) 588 g de ácido ortofosfórico (H3PO4) com α = 40%

Apresente os calculos

Answer 1

Olá, Gelmadesign. 

Item A)

A dissolução do HNO₃ em água pode ser representada pela seguinte reação:

HNO₃(aq) + H₂O(l) → H⁺(aq) + NO₃⁻(aq)

Vamos descobrir quantos mol de HNO₃ correspondem a uma massa de 315 g de HNO₃ (massa molar = 63 g/mol):

n = massa ÷ massa molar
n = 315 g ÷ 63 g/mol = 5 mol

O valor de α para o HNO₃ é de 92%, ou seja, apenas 92% das moléculas de HNO₃ irão se dissociar. Portanto,

5 mol × 0,92 = 4,6 mol

Apenas 4,6 mol de HNO₃ vão se dissociar. 

A estequiometria da reação é 1:1:1, portanto, 4,6 mol de HNO₃ vão se dissociar em 4,6 mol de íons H⁺ e 4,6 mol de íons NO₃⁻. 0,4 mol de HNO₃ não vão se dissociar, portanto, teremos 9,6 mol de partículas em solução:

4,6 mol de íons H⁺ + 4,6 mol de íons NO₃⁻ + 0,4 mol de HNO₃ = 9,6 mol

Para achar a quantidade de partículas dissolvidas (N), basta multiplicar 9,6 mol pela constante de avogadro (6,02 × 10²³ mol⁻¹)

N = 9,6 mol × 6,02 × 10²³ mol⁻¹ = 57,792 × 10²³ = 5,8 × 10²⁴ partículas em solução.

Item B)

A dissolução do H₃PO₄ em água pode ser representada pela seguinte reação:

H₃PO₄(aq) + H₂O(l) → 3H⁺(aq) + PO₄³⁻(aq)

Vamos descobrir quantos mol de H₃PO₄ correspondem a uma massa de 588 g de H₃PO₄ (massa molar = 98 g/mol):

n = massa ÷ massa molar
n = 588 g ÷ 98 g/mol = 6 mol

O valor de α para o HNO₃ é de 40%, ou seja, apenas 40% das moléculas de H₃PO₄ irão se dissociar. Portanto,

6 mol × 0,40 = 2,4 mol

Apenas 2,4 mol de H₃PO₄ vão se dissociar. 

A estequiometria da reação é 1:3:1, portanto, 2,4 mol de H₃PO₄ vão se dissociar em 7,2 mol de íons H⁺ e 2,4 mol de íons PO₄³⁻. 3,6 mol de H₃PO₄ não vão se dissociar, portanto, teremos 13,2 mol de partículas em solução:

7,2 mol de íons H⁺ + 2,4 mol de íons PO₄³⁻ + 3,6 mol de H₃PO₄ = 13,2 mol

Para achar a quantidade de partículas dissolvidas (N), basta multiplicar 13,2 mol pela constante de avogadro (6,02 × 10²³ mol⁻¹)

N = 13,2 mol × 6,02 × 10²³ mol⁻¹ = 79,464 × 10²³ = 7,9 × 10²⁴ partículas em solução.

Espero ter ajudado.