Questão 87df894a-f8
Prova:PUC - RJ 2019
Disciplina:Química
Assunto:Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais., Soluções e Substâncias Inorgânicas

O rótulo de uma marca de água mineral indica as quantidades dos seguintes cátions de elementos alcalinos e alcalinoterrosos: Na+ (1,955 mg L-1 ); K+ (0,975 mg L-1 ); Mg2+ (0,480 mg L-1 ); Ca2+ (2,680 mg L-1 ).

Sabendo que o contraíon de todos esses cátions é o Cl- , e, sendo esses os únicos sais cloretos dissolvidos, a quantidade de Cl- , em mmol na água mineral é mais próxima de


Dados

MNa = 23 g mol-1

MK = 39 g mol-1

MCa = 40 g mol-1

MMg = 24 g mol-1

A
0,098
B
0,164
C
0,196
D
0,225
E
0,284

Gabarito comentado

Talita Goulart Graduação e Mestrado em Engenharia Química pela UFRRJ, Doutoranda em Engenharia Química pela COPPE/UFRJ, Professora de Química.

Esta questão aborda conceitos relacionados à concentração de íons em solução.


Para resolvê-la é preciso utilizar as massas molares dos cátions para calcular seus números de mols.


Sendo assim, observemos os dados e a resolução da questão:


Dados:


C (Na+) = 1,955 mg L-1 – M (Na+) = 23 g mol-1;

C (K+) = 0,975 mg L-1 – M (K+) = 39 g mol-1;

C (Mg2+) = 0,480 mg L-1 – M (Mg2+) = 24 g mol-1;

C (Ca2+) = 2,680 mg L-1 – M (Ca2+) = 40 g mol-1.


Resolução:


Com os valores das concentrações em g mol-1 e as massas molares dos cátions é possível calcular o número de mols dos cátions. Considerando 1 L de água, obtemos as massas dos cátions (m):


m (Na+) = 1,955 mg

m (K+) = 0,975 mg

m (Mg2+) = 0,480 mg

m (Ca2+) = 2,680 mg


Com as massas, podemos obter o número de mols (n), pois:


n = m/M


Em que M é a massa molar.


Assim, podemos substituir os dados. Considerando que as massas molares estão em g mol-1 também é preciso dividir por 1000 (conversão de mg para g):


n (Na+) = 1,955/(1000 × 23) = 8,5 × 10-5 mol

n (K+) = 0,975/(1000 × 39) = 2,5 × 10-5 mol

n (Mg2+) = 0,480/(1000 × 24) = 2,0 × 10-5 mol

n (Ca2+) = 2,680/(1000 × 40) = 6,7 × 10-5 mol


Com os números de mols de cada cátion, precisamos saber a relação entre a quantidade desses cátions e o ânion cloreto. De acordo com a dissolução dos sais formados por esses cátions com o íon cloreto em água, temos que:




Assim, para cada mol de Na+ e K+, é necessário um mol de Cl-. Mas, para cada mol de Mg2+ e Ca2+ são necessários dois mols de Cl-. Logo, o número de mols de Cl- será igual ao número de mols de Na+ e K+, mas será duas vezes o valor do número de mols de Mg2+ e Ca2+. O número de mols total é dado por:


n (Cl-) = 8,5 × 10-5 + 2,5 × 10-5 + 2 × 2,0 × 10-5 + 2 × 6,7 × 10-5 = 0,284 × 10-3 mol


O enunciado requer o número de mols em mmol, logo, basta multiplicar por 1000 (103):


n (Cl-) = 0,284 mmol



Gabarito da Professora: Letra E.

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