Suponha que 26 g de cloreto de cálcio CaCl2 (110.98 g / mol) sejam dissolvidos em água para formar 200 mL de solução. Quantas vezes é a molaridade dos íons cloreto (Cl -) do que a molaridade dos íons cálcio (Ca2 +) na solução?

Responda:

Aqui está o que eu tenho.

Explicação:

A chave aqui é perceber que uma solução de cloreto de cálcio, ${CaCl}_{2}$ $"CaCl"_2$ , sempre conterá o dobro ânions cloreto, ${Cl}^{-}$ $"Cl"^(-)$ , do que cátions de cálcio, ${Ca}^{2 +}$ $"Ca"^(2+)$ .

Você sabe que todo unidade de fórmula de cloreto de cálcio contém $2$ $2$ ânions cloreto para cada cátion de cálcio

Isto significa que uma toupeira cloreto de cálcio, que contém uma mole de unidades de fórmula de cloreto de cálcio, terá

one mole of calcium cations, $1 \times {Ca}^{2 +}$ $1 xx "Ca"^(2+)$

two moles of chloride anions, $2 \times {Cl}^{-}$ $2 xx "Cl"^(-)$

Portanto, você pode dizer que a concentração de ânions cloreto em qualquer solução de cloreto de cálcio será duas vezes mais alto como o dos cátions de cálcio.

Você não precisa calcular o concentrações reais dos dois íons, tudo o que você tem a dizer é que

$[{Cl}^{-}] = 2 \times [{Ca}^{2 +}]$ $["Cl"^(-)] = 2 xx ["Ca"^(2+)]$

Agora, o cloreto de cálcio se dissocia para produzir

${CaCl}_{2 (a q)} \to {Ca}_{(a q)}^{2 +} + 2 {Cl}_{(a q)}^{-}$ $"CaCl"_ (2(aq)) -> "Ca"_ ((aq))^(2+) + 2"Cl"_ ((aq))^(-)$

A amostra fornecida a você contém

$26 color(red)(cancel(color(black)("g"))) * "1 mole CaCl"_2/(110.98color(red)(cancel(color(black)("g")))) = "0.2343 moles CaCl"_2$

A solução conterá assim

${("0.2343 moles Ca"^(2+)), (2 xx "0.02343 moles Cl"^(-)):}$

As concentrações dos dois íons serão - lembre-se de que você deve usar litros de solução !

$["Ca"^(2+)] = "0.02343 moles Ca"^(2+)/(200 * 10^(-3)"L") = color(darkgreen)(ul(color(black)("0.12 M")))$

$["Cl"^(-)] = (2 xx "0.2343 moles Cl"^(-))/(200 * 10^(-3)"L") = 2 xx "0.12 M" = color(darkgreen)(ul(color(black)("0.24 M")))$