Question

Pergunta nível Hard = Pontuação 99

1)100 mL de solução aquosa 8x10-2 molar de nitrato de prata foram misturados com 100 mL de solução aquosa contendo 1,25 gramas de cloreto de sódio para formar um precipitado. Considerando precipitação total, ou seja, 100%, qual a massa do precipitado formado? Após filtração do precipitado, o filtrado foi aquecido por uma hora e deixado num recipiente para evaporação lenta da água, resultando num sólido. Qual a massa desse sólido e como é a sua constituição?
Dados: Ag = 108; N = 14; O = 16; Na = 23; Cl = 35,5.

Mostrar todos os desenvolvimentos inclusive à equação química balanceada.

Answer 1

AgNO3+NaCl----->NaNO3+AgCl
massa molar de AgNO3
Ag-108g . 1=108g
N-14g . 1=      14g
3O-16g.3=       48g
_________________________________+
NaNO3=160g/mol

160 . 0,08 mols=12,8g de NaNO3

massa molar do NaCl
Na-23g . 1= 23g
Cl-35,5g .1=35,5g
____________________________________+
NaCl=58,5g/mol

58,5g-----1mol
1,25g-----x mols
x=1,25/58,5
x=0,02

Answer 2

Equação química:

AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3

Falando analiticamente:

AgNO3 está dissociado, logo, Ag+ + NO3-

NaCl está dissociado, logo, Na+ + Cl-

Dos sais formados na reação, um é solúvel em água
ou seja:

 NaNO3 está na forma de Na+ + NO3-

Logo, a reação ficaria :

Ag + NO3-    +  Na+   Cl-    =   AgCl + Na+    + NO3-

Por exclusão de íons comuns:

Ag+  Cl-   <==>  AgCl(s)

A ideia é descobrir qual dos saís é insolúvel , se você olhar  uma tabela de Kps verá que não tem Kps para o NaNO3, o que significa que ele é solúvel , e são íons espectadores, fazem parte do meio reacional e não da reação. normalmente escrevemos a reação como o sólido insolúvel em equilíbrio com seus íons certo? 

Portanto:

AgCl(s)  ------> Ag+  + Cl-

Vamos pensar um pouco , tem como  precipitar mais AgCl do que a quantidade total de prata (Ag) no meio? , considerando que a prata é o reagente limitante ? não!! pois faltaria prata certo?

Agora calculamos o número de mols de NaCl na solução:

1 mol de NaCl ------------> 58,5 g
x mol de NaCl ------------> 1,25 g

x = 1,25 / 58,5

x = 0,02136 mols de NaCl

notamos aqui q o cloreto está em excesso!.

Temos 0,08 M mol/L de Ag+  ou 8.10-² M  e 100 mL ( 0,1 L) como no enunciado diz logo:

M = n1 / V

0,08 = n1 / 0,1

n1 = 0,08 . 0,1

n1 = 0,008 mols de Ag+

Se você tem 0,008 mols de Ag, só pode formar 0,008 mols de AgCl certo?

Estequiometria 1 : 1 

 Ag +  -------------------------> AgCl
0,008 mols -----------------> 0,008 mols

Mas o cloreto de prata, por mais insolúvel que seja, possui uma certa solubilidade, minúscula, mas possui.

Ok !.

Volume total da solução 100 mL de NaNO3 + 100 mL de NaCl certo?

logo = 200 mL = 0,2 L !.

Com o kps do cloreto de prata você consegue determinar a concentração destes íons que ficará em solução,.

AgCl(s) <==> Ag+ + Cl-

Qualquer constante de equilíbrio é produto/reagente.Portanto, Kps (AgCl) = [Ag+][Cl-]

É estequiometria 1:1,

portanto [Ag+] = [Cl-]

 que vou chamar de "x" Portanto, Kps = x . x, Kps = x²

√ Kps =  x 

Que, por sua vez, é a concentração de Ag+ e de Cl-.

o Kps do AgCl  é 1,82.10^-10

logo:

√1,82.10^10 =  1,35.10^-5 mol/L

Quantos mols serão solubilizados em 200mL ( 0,2 L )?

Considerando 100 mL ( 1 L ) de solução teremos :

1,35.10^-5 mols --------------> 1000 mL
x mols ----------------------------> 200 mL

1000.x = 1,35.10^-5

x = 1,35.10^-5 / 1000

x = 2,76.10^-6 mols

Voltando agora pra situação inicial:

na solução temos 0,008 mols de AgCl  , fazendo a solubilização:

0,008 - 2,76.10^-6  = 0,007973 mols de AgCl(s)

 Agora calculamos a massa de AgCl(s) MM = 143, 32 g/mol

1 mol de AgCl ---------------------> 143,32 g
0,007973 mols de AgCl-----------> y g

y = 0,007973 . 143,32

y = 1,1462 g de AgCl

 Terminamos aqui, agora como no enunciado diz : Após filtração do precipitado, o filtrado foi aquecido por uma hora e deixado num recipiente para evaporação lenta da água, resultando num sólido.

Interpretando:

Sobrou só o que ficou em solução ou seja:

o AgCl ( pouquíssimo que solubilizou ) o NaNO3 solúvel que foi formado, e o NaCl em excesso que sobrou.

Tínhamos 0,008 mols de AgCl ele todo foi consumido , afinal precipitamos toda prata ( 100%), obrigatoriamente se temos 0,008 de NO3- logo formamos 0,008 mols de NaNO3 .

Você tem 2,7.10^-6 solubilizados, mas você gastou 0,008 de NaCl pra fazer o restante que precipitou . ou seja inicialmente tínhamos 0,02136 mols de NaCl
Quanto de NaCl foi consumido?

0,02136 - 0,008 = 0,01336 mols de NaCl

Colocando o que temos :

0,01336 mols de NaCl
2,76.10^-6 mols de AgCl
0,008 mols de NaNO3

Quando você evaporar a água, esses sais ficarão na forma sólida.Você transforma todos em massa (através das massas molares) e determina a massa do sólido e sua composição

ou seja:

1 mol de NaCl ------------- 58,5 g
0,01336 mol ---------------- x

x = 0,01336 . 58,5

x =  0,78156 g de NaCl

1 mol de AgCl -------------- 143,32 g
2,76.10^-6 mols  -------------------- y g

y = 0,00039 g de AgCl

1 mol de NaNO3 -----------------> 85 g
0,008 mols de NaNO3 ----------> z g

z = 0,008 .85

z = 0,68 g

A massa do precipitado formado foi de  1,1462 g de AgCl

A massa do solido é a massa total :

0,00039 g +  0,78156 g +  0,68 g = 1,46195 g

As massas serão diferentes, e a composição do filtrado é do NaNO3 ,AgCl,e NaCl
Essas massas que  determinamos agora no final é o que sobrou na forma aquosa. A que passou direto na filtração.
Que é: O excesso de NaCl + o pouquinho de AgCl solúvel + o NaNO3 formado.

espero ter ajudado!.