Físico-Química

08 Nov 2016, 19:34

A solução aquosa do dicromato de potássio, $K_2Cr_2O_7_{(s)}$ , um agente
oxidante muito usado em laboratórios, é preparada pela dissolução de
147g do sal em água suficiente para a obtenção de 2,0 L de solução.
Considerando-se essas informações e as propriedades das soluções
aquosas e admitindo-se a dissociação completa do dicromato de
potássio, é correto afirmar:
1) A concentração molar da solução preparada é de $0,25 \ mol \cdot L^{-1}$
2)O número de íons potássio presente em 2,0 L de solução é de $3,0 \cdot 10^{23}$ íons.
3) A quantidade de matéria de cátions $K^+_{ (aq)}$ é menor do que a de ânions $Cr_2O_7^{-2}_{(aq)}$ , na solução aquosa.
4) O dicromato de potássio atua como agente oxidante quando o cromo perde elétrons em uma reação de oxirredução.
5)A adição de 1,0 L de água aos 2,0 L da solução preparada resulta em uma nova solução de concentração $73,5 \ g \cdot L^{-1}$

O gabarito é 01, se alguém puder explicar alternativa por alternativa, vai me ajudar muito.
Obrigada desde já!

09 Nov 2016, 07:11

1) A concentração molar $(c_{K_2Cr_2O_7}$ é dada por:
$c_{K_2Cr_2O_7}=\frac{m_{K_2Cr_2O_7}}{M_{K_2Cr_2O_7} \cdot V_{(\ell)}}=\frac{147}{294 \cdot 2}=0,25 \ mol/\ell$

2) 1 mol de $K_2Cr_2O_7$ libera, em solução aquosa, 2 mol de íon potássio $(K^+)$ e 1 mol de íons dicromato $(Cr_2O_7^{2-}\left)$ , segundo a equação de dissociação iônica:
$K_2Cr_2O_7_{(s)} \longrightarrow 2 \ K^+_{(aq)}+Cr_2O_7_{(aq)}$

Então $0,25 \ mol/\ell$ de sal geral $0,50 \ mol/\ell$ de íons $K^+$ . Como esses íons estão em 2 litros de solução, haverá 1 mol de íons potássio, o que nos fornece $6 \times 10^{23}$ íons $K^+$ .

3) Pelo exposto acima há o dobro de mols de íons potássio do que íons dicromato.

4) O dicromato de potássio, como dito no texto, é um agente oxidante, isto é, ele oxida alguma outra substância com quem reage, portanto, ele próprio se reduz numa reação de óxido-redução, ou seja o cromo, ganha elétrons.
Normalmente, para o ânion dicromato, a redução nos leva ao íon $Cr^{3+}$ . Veja que enquanto o cromo no íon dicromato tem número de oxidação +6, ao se reduzir para íon cromo, seu número de oxidação passa a ser +3. ele, portanto, ganhou elétron: reduziu.

4) Usando a fórmula de diluição de soluções:

$c_1 \cdot v_1=c_2 \cdot v_2$
$0,25 \cdot 2=c_2 \cdot (2+1)$
$0,50=3c_2$
$c_2=\frac{0,50}{3} \ mol/\ell$

Sabemos que:
$C_{g/\ell}=c_M \cdot M=\frac{0,50}{3} \cdot 294=49 \ g/\ell$

Espero ter ajudado!

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