Uma solução padrão de Ca2+ utilizada para um determinado mét...

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Q1052698
Química Soluções e Substâncias Inorgânicas , Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais. ,
Ano: 2019 Banca: VUNESP Órgão: UNIFAI Prova: VUNESP - 2019 - UNIFAI - Auxiliar de Laboratório |
Q1052698 Química
Uma solução padrão de Ca2+ utilizada para um determinado método analítico foi preparada a partir da dissolução de 5 × 10–4 mol de CaCO3 em água destilada acidificada até a obtenção de 1 L de solução.
Considerando-se que a densidade da solução é 1 g/mL, o teor de Ca2+ na solução em ppm (partes por um milhão de partes) é
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Esta questão abrange o conteúdo de soluções e suas concentrações. Para resolvê-la é importante saber que a unidade de concentração em ppm representa 1 parte de soluto/1.000.000 partes de solução (em volume ou massa). Dessa forma, observemos os dados e a resolução da questão:
Dados:
n (CaCO3) = 5 ∙ 10-4 mols;
V (solução) = 1 L;
Massa atômica (de acordo com a tabela periódica): Ca = 40 u;
ρ = 1 g/mL.

Resolução:
Quando dissolvemos CaCO3 em água temos:
CaCO3(aq) → Ca2+(aq) + CO32-(aq)

1) Como em 1 mol de CaCO3 em solução aquosa tem-se 1 mol de Ca2+, para relacionar o número de mols de CaCO3 à massa de Ca2+ basta realizar uma regra de três simples, considerando que em 1 mol de Ca2+ há 40 g (de acordo com a massa atômica):
1 mol de CaCO3    possui   40 g de Ca2+
           5 ∙ 10-4      ---------         X
X = 5 ∙ 10-4 ∙ 40 = 20 ∙ 10-3 g de Ca2+ ou 20 mg de Ca2+

2) De acordo com a densidade, tem-se 1g de solução em 1 mL, logo, em 1000 mL:
1 g de solução ------ 1mL de solução
           Y           ------      1000 mL
Y = 1000 g de solução ou 1 kg de solução

3) De acordo com os cálculos acima tem-se 20 mg de Ca2+ em 1kg de solução. Como 1 ppm equivale a 1 parte de soluto por 106 partes de solução, a unidade de ppm pode ser igual a mg de soluto/kg de solução. Portanto:
CCa2+ = 20 mg/1 kg = 20 ppm

Gabarito do Professor: Letra C.

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CaCO3 = 100 g/mol

Ca = 40 g/mol

1 - ENCONTRANDO A MASSA DE CaCO3 CONTIDA EM 5 X 10^-4 MOLS

n x MM = m

5 x 10^-4 x 100 = m

m = 0,05 g

2 - ENCONTRANDO A MASSA DE Ca^2+ CONTIDA EM 0,05g de CaCO3

100 g de CaCO3 ---------- 40 g de Ca

0,05 g de CaCO3 ---------- x

x = 0,02 g de Ca

3 - ENCONTRANDO O TEOR DE Ca^2+ EM PPM

PPM = mg/L

0,02 g = 20 mg

C = 20 mg / 1L

C = 20 mg/L ou 20 ppm

ALTERNATIVA C !!!!!!!!!!

CaCO3 = 100 g/mol

Ca = 40 g/mol

--> sendo que M (mol/L) = m (g) / MM (g/mol) * V(L)

--> considerando que: 5 x 10^4 mol/L de CaCO3 tem 5 x 10^4 de Ca2+

--> resolvendo para massa (g): g = 5 x 10^4 mol/L * 40 g/mol * 1L --> 200 x 10-4 ou (0,02 g/L)

--> lembrando de PPM é a mesma coisa que mg/L, então: 0,02 g/L *1000 = 20 mg/L

Resposta: C

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