Questão 12 (2º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2014

Question

Analise a Tabela a seguir, a qual apresenta as massas de algumas substâncias comumente encontradas a cada 100 mL de água mineral.

Substâncias	Massas
Nitrato	5 mg
Sulfato	10 mg
Carbonato	15 mg
Bicarbonato	30 mg

A partir das informações apresentadas,

a) calcule as concentrações, em \text{mol.L}^{-1}, de bicarbonato e de nitrato na água mineral;
(3,0 pontos)

b) escreva as fórmulas iônicas para os íons carbonato e sulfato.
(2,0 pontos)

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 12 (2º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2014

2º semestre · 1º dia · Química: Concentração de soluções

Analise a Tabela a seguir, a qual apresenta as massas de algumas substâncias comumente encontradas a cada 100 mL de água mineral.

Substâncias	Massas
Nitrato	5 mg
Sulfato	10 mg
Carbonato	15 mg
Bicarbonato	30 mg

A partir das informações apresentadas,

a) calcule as concentrações, em \text{mol.L}^{-1}, de bicarbonato e de nitrato na água mineral;
(3,0 pontos)

b) escreva as fórmulas iônicas para os íons carbonato e sulfato.
(2,0 pontos)

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Resolução comentada

Resposta esperada pela UFG

a)

Para o bicarbonato --- \ce{HCO3-}

Massa molar (MM): 61\text{ g.mol}^{-1}

\text{C} = \text{n/V} e \text{n} = \text{m/MM}, logo \text{C} = (\text{m/MM})/\text{V}

se \text{m} = 30\times 10^{-3}\text{ g}; \text{MM} = 61\text{ g.mol}^{-1} e \text{V} = 0{,}100\text{ L}

\text{C} = (30\times 10^{-3}\text{ g}/61\text{ g.mol}^{-1})/0{,}100\text{ L} = 4{,}9\times 10^{-3}\text{ mol.L}^{-1}

Para o nitrato --- \ce{NO3-}

Massa molar (MM): 62\text{ g.mol}^{-1}

\text{C} = \text{n/V} e \text{n} = \text{m/MM}, logo \text{C} = (\text{m/MM})/\text{V}

se \text{m} = 5\times 10^{-3}\text{ g}; \text{MM} = 62\text{ g.mol}^{-1} e \text{V} = 0{,}100\text{ L}

\text{C} = (5\times 10^{-3}\text{ g}/62\text{ g.mol}^{-1})/0{,}100\text{ L} = 8{,}1\times 10^{-4}\text{ mol.L}^{-1}

(3,0 pontos)

b) escreva as fórmulas iônicas para os íons carbonato e sulfato.

Para o carbonato: \ce{CO3^{2-}}

Para o sulfato: \ce{SO4^{2-}}

(2,0 pontos)

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Resolução comentada

a) A concentração em mol/L é a massa em g/L dividida pela massa molar. Como os dados vêm em mg por 100 mL, primeiro converto para g/L: multiplicar por 10 dá mg/L, e dividir por 1000 dá g/L.

Bicarbonato (\ce{HCO3-}):

Massa molar: 1 + 12 + 3\cdot 16 = 61\ \text{g/mol}.
Concentração em massa: 30\ \text{mg}/100\ \text{mL} = 300\ \text{mg/L} = 0{,}30\ \text{g/L}.
Concentração molar:

\frac{0{,}30\ \text{g/L}}{61\ \text{g/mol}} \approx 4{,}9\cdot 10^{-3}\ \text{mol/L}

Nitrato (\ce{NO3-}):

Massa molar: 14 + 3\cdot 16 = 62\ \text{g/mol}.
Concentração em massa: 5\ \text{mg}/100\ \text{mL} = 50\ \text{mg/L} = 0{,}05\ \text{g/L}.
Concentração molar:

\frac{0{,}05\ \text{g/L}}{62\ \text{g/mol}} \approx 8{,}1\cdot 10^{-4}\ \text{mol/L}

Resposta: bicarbonato \approx 4{,}9\cdot10^{-3}\ \text{mol/L}; nitrato \approx 8{,}1\cdot10^{-4}\ \text{mol/L}.

b) O carbonato e o sulfato são ânions poliatômicos, que vêm dos ácidos carbônico (\ce{H2CO3}) e sulfúrico (\ce{H2SO4}). Cada ácido perde os dois hidrogênios ionizáveis como \ce{H+}. Os dois elétrons que ficam no grupo dão a carga 2-.

Carbonato: \ce{CO3^{2-}}
Sulfato: \ce{SO4^{2-}}

Resposta: carbonato \ce{CO3^{2-}} e sulfato \ce{SO4^{2-}}.

Assunto: Concentração de soluções.

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Questão 12 no caderno Grupo 1 da 2ª etapa da UFG 2014

Fonte: UFG 2ª etapa 2014 · 2º semestre · 1º dia · Grupo 1. Prova oficial ↗