Questão 5
Discursiva
Misturam-se 50 mL de solução de NaCl de concentração 0,2 mol/L com 150 mL de solução de CaCl₂ de concentração 0,1 mol/L. Com base nessas dados, calcule as concentrações dos íons sódio (Na⁺), cálcio (Ca²⁺) e cloreto (Cl⁻) na mistura final.

Question

Accepted Answer

Para resolver essa questão, vamos calcular as concentrações finais dos íons Na⁺, Ca²⁺ e Cl⁻ na mistura.

### Dados fornecidos:
1. **Solução de NaCl**:
   - Volume: 50 mL = 0,050 L
   - Concentração: 0,2 mol/L

2. **Solução de CaCl₂**:
   - Volume: 150 mL = 0,150 L
   - Concentração: 0,4 mol/L

3. **Volume total da mistura**:  
   $ V_{\text{total}} = 50\ \text{mL} + 150\ \text{mL} = 200\ \text{mL} = 0,200\ \text{L} $

---

### Passo 1: Determinar os mols de cada espécie antes da mistura

#### **Para o NaCl:**
Ao dissolver, o NaCl se dissocia completamente em Na⁺ e Cl⁻:
$$
\text{NaCl} \rightarrow \text{Na⁺} + \text{Cl⁻}
$$

- Mols de NaCl:
$$
n_{\text{NaCl}} = C \cdot V = 0,2\ \text{mol/L} \cdot 0,050\ \text{L} = 0,01\ \text{mol}
$$

Como há uma relação de 1:1 entre NaCl e Na⁺, temos:
$$
n_{\text{Na⁺}} = 0,01\ \text{mol}
$$
E para o Cl⁻ (também 1:1):
$$
n_{\text{Cl⁻, NaCl}} = 0,01\ \text{mol}
$$

#### **Para o CaCl₂:**
O CaCl₂ se dissocia completamente em Ca²⁺ e 2 Cl⁻:
$$
\text{CaCl₂} \rightarrow \text{Ca²⁺} + 2\ \text{Cl⁻}
$$

- Mols de CaCl₂:
$$
n_{\text{CaCl₂}} = C \cdot V = 0,4\ \text{mol/L} \cdot 0,150\ \text{L} = 0,06\ \text{mol}
$$

Como a relação é 1:1 para Ca²⁺:
$$
n_{\text{Ca²⁺}} = 0,06\ \text{mol}
$$
E a relação é 1:2 para Cl⁻:
$$
n_{\text{Cl⁻, CaCl₂}} = 2 \cdot 0,06\ \text{mol} = 0,12\ \text{mol}
$$

---

### Passo 2: Determinar os mols totais após a mistura

- **Íons Na⁺**: Somente presentes no NaCl:
$$
n_{\text{Na⁺, total}} = 0,01\ \text{mol}
$$

- **Íons Ca²⁺**: Somente presentes no CaCl₂:
$$
n_{\text{Ca²⁺, total}} = 0,06\ \text{mol}
$$

- **Íons Cl⁻**: Provenientes de ambos os compostos:
$$
n_{\text{Cl⁻, total}} = n_{\text{Cl⁻, NaCl}} + n_{\text{Cl⁻, CaCl₂}} = 0,01\ \text{mol} + 0,12\ \text{mol} = 0,13\ \text{mol}
$$

---

### Passo 3: Calcular as concentrações finais

A concentração final ($C_f$) é dada por:
$$
C_f = \frac{\text{número de mols}}{\text{volume total}}
$$

- **Concentração de Na⁺**:
$$
C_{\text{Na⁺}} = \frac{n_{\text{Na⁺, total}}}{V_{\text{total}}} = \frac{0,01}{0,200} = 0,05\ \text{mol/L}
$$

- **Concentração de Ca²⁺**:
$$
C_{\text{Ca²⁺}} = \frac{n_{\text{Ca²⁺, total}}}{V_{\text{total}}} = \frac{0,06}{0,200} = 0,30\ \text{mol/L}
$$

- **Concentração de Cl⁻**:
$$
C_{\text{Cl⁻}} = \frac{n_{\text{Cl⁻, total}}}{V_{\text{total}}} = \frac{0,13}{0,200} = 0,65\ \text{mol/L}
$$

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### Resposta Final:
- Concentração de Na⁺: **0,05 mol/L**  
- Concentração de Ca²⁺: **0,30 mol/L**  
- Concentração de Cl⁻: **0,65 mol/L**

Questão 5 Discursiva Misturam-se 50 mL de solução de NaCl de concentração 0,2 mol/L com 150 mL de solução de CaCl₂ de concentração 0,1 mol/L. Com base nessas dados, calcule as concentrações dos íons sódio (Na⁺), cálcio (Ca²⁺) e cloreto (Cl⁻) na mistura final.