Question

Soluções aquosas de sulfato de alumínio são usadas
para o tratamento da água de piscinas. Se prepararmos uma
solução 3,42g de Al2(SO4)3, em 100ml, esta deverá
apresentar uma concentração molar de íons Al3+ de:
a) 0,1M b) 0,2M c) 0,3M d) 0,4M e) 0,6M

Answer 1

A concentração molar dos íons Al3+ é de 0,2 mol/L – LETRA B

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Mol

É a quantidade de matéria em química e corresponde a 6,02x10^23 unidades de uma determinada espécie química, moléculas, átomos ou íons. Este número comumente usado como 6x10^23 é conhecido como número de Avogadro

Massa Molar

É a massa em grama referente a 1 mol de moléculas, átomos ou íons. Ela é determinada a partir das massas atômicas dos elementos.

Exemplificando

Considerando a massa atômica do Na = 23 u; do H = 1 u; S = 32 u e O = 16 u

A massa molar de 1 mol de átomos de Na é de 23 g

A massa molar de 1 mol de cátions Na+ é de 23 g

A massa molar de 1 mol de H2SO4 = 2 x 1 + 1 x 32 + 4 x 16 = 98 g

Sua unidade de medida, portanto é g/mol

Existem várias  maneiras de expressarmos a quantidade de um soluto em uma solução e entre elas temos:

Concentração em quantidade de matéria (mol/L)

Expressa a quantidade de matéria existente em um determinado volume de solução. Sua expressão é:

C(mol/L) = n / V onde

C(mol/L) = a concentração em mol/L

n = número de mol do soluto

V = volume da solução em litro

RESOLUÇÂO DO EXERCÍCIO

Vamos considerar inicialmente a dissociação do sulfato de alumínio:

Al2(SO4)3 ↔ 2 Al(3+) + 3 SO4(2-)

Verificamos que 1 mol de sulfato de alumínio produz:

2 mol de cátions Al(3+)

3 mol de ânions SO4(2-)

Calculemos agora a massa molar do Al2(SO4)2 a partir das massas atômicas dos elementos que constituem seu aglomerado iônico

Al = 27 u; S = 32 u e O = 16 u

Al2(SO4)3 = 2 x 27 + 3 x 32 + 3 x 4 x 16 = 342 g/mol

Cálculo da quantidade de matéria de  Al2(SO4)3

342 g ======== 1 mol

3,42 g                 n

n = 3,42 / 342 = 0,01 mol

Conversão do volume em mL para Litro

1 L ======= 1000 mL

V                   100 mL

V = 0,1 L

Cálculo da Concentração Molar do sulfato de alumínio

C(mol/L) = n/V = 0,01 / 0,1 = 0,1 mol/L

Cálculo das concentrações dos íons

1 mol de Al2(SO4)3 ========2 mol de Al3+

0,1 mol/L                               C

C = 0,2 mol/L de Al3+

Analogamente

1 mol de Al2(SO4)3 ========3 mol de SO42-

0,1 mol/L                               C

C = 0,3 mol/L de SO42-

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