Question

Seja uma solução aquosa de Na2SO4 com 500ml e massa de soluto 71g. Pede-se:
A)Qual a molaridade em relação ao Na2SO4?
B)Qual a molaridade em relação aos seus íons?

Answer 1

a) A massa molar M do sulfato de sódio, $Na_2 SO_4$, é dada por 

$M = 2\times MM_{Na} + MM_{S} + 4 \times MM_{O}$

onde MM é a massa molar de cada elemento. Sabendo que $MM_{Na}$ = 23 g/mol, $MM_{S}$ = 32 g/mol, e $MM_{O}$ = 16 g/mol, depreendemos que a massa molar do sulfato de sódio é dada por 

$M=2\times23 + 32 + 4 \times 16 = 142 \ \text{g/mol}$

Na presente solução, temos 71 g desse sal. O número de mols correspondente pode ser obtido por uma proporção linear (regra de três):

$142 \ \text{g} \rightarrow 1 \ \text{mol Na2SO4} \\ 71 \ \text{g} \rightarrow n \\ n=\frac{71}{142}=0.5 \ \text{mol Na2SO4}$

Para saber a molaridade m da solução, basta dividir o número n de mols de sal pelo volume V da solução, que é de 500 mL = 0.5 L:

$m = \frac{n}{V} = \frac{0.5 \ \text{mol}}{0.5 \ \text{L}} = 1 \ \frac{\text{mol}}{\text{L}}$

Para saber a molaridade da solução em relação aos seus íons, deve-se lembrar que, em meio aquoso, o sulfato de sódio se dissocia segundo a reação

$Na_2 SO_4 \rightarrow 2 \ Na^+ + SO_4 ^{2-}$

Para cada mol de sulfato de sódio, portanto, teremos 2 mol de íons sódio ($Na ^ +$) e 1 mol de íons sulfato ($SO_4 ^{2-}$). No presente caso, temos uma solução de 1 mol/L. Portanto, a concentração de íons sódio será de 1(2) = 2 mol/L e a concentração de íons sulfato será de 1(1) = 1 mol/L.