3. Calcule as concentrações de todas as espécies presentes em uma solução contendo 1,00 mol L-1 de HCl e 0,01 mol L-1 de Cd(NO3)2. Dados:β1 = 21; β...

Para resolver esse problema, precisamos utilizar as constantes de equilíbrio (β) para o ácido clorídrico (HCl) e para o nitrato de cádmio (Cd(NO3)2). A partir dessas constantes, podemos calcular as concentrações de todas as espécies presentes na solução. A equação química para a dissociação do HCl é: HCl + H2O ⇌ H3O+ + Cl- A equação química para a dissociação do Cd(NO3)2 é: Cd(NO3)2 + H2O ⇌ Cd2+ + 2NO3- A partir dessas equações, podemos escrever as expressões para as constantes de equilíbrio: β1 = [H3O+][Cl-]/[HCl] β2 = [Cd2+][NO3-]2/[Cd(NO3)2] β3 = [CdCl+][NO3-]/[Cd(NO3)2] β4 = [CdCl2][NO3-]/[Cd(NO3)2] Agora, podemos utilizar as concentrações iniciais de HCl e Cd(NO3)2 para calcular as concentrações de todas as espécies presentes na solução. Vamos chamar as concentrações de H3O+, Cl-, Cd2+, CdCl+, CdCl2, CdCl3- e CdCl42- de x1, x2, x3, x4, x5, x6 e x7, respectivamente. Para o HCl, temos: β1 = x1*x2/(1-x1) Substituindo os valores: 21 = x1*x2/(1-x1) x1 é muito menor que 1, então podemos aproximar: 21 = x1*x2 x1 = 1,00 mol/L (concentração inicial) x2 = 21,00 mol/L Para o Cd(NO3)2, temos: β2 = x3*x4*x4/(1-x3) Substituindo os valores: 165,9 = x3*x4*x4/(1-x3) x3 é muito menor que 1, então podemos aproximar: 165,9 = x3*x4*x4 x3 = 0,01 mol/L (concentração inicial) x4 = 2,16x10^-5 mol/L Agora, podemos calcular as concentrações das outras espécies: β3 = x4*x5/(1-x3) 4,41x10^-3 = 2,16x10^-5*x5/(1-0,01) x5 = 4,54x10^-4 mol/L β4 = x5*x6/(1-x3) 1,54x10^-3 = 4,54x10^-4*x6/(1-0,01) x6 = 3,58x10^-3 mol/L Finalmente, podemos calcular a concentração de CdCl3-: β4 = x6*x7/(1-x3) 4,41x10^-3 = 3,58x10^-3*x7/(1-0,01) x7 = 1,54x10^-3 mol/L Portanto, as concentrações de todas as espécies presentes na solução são: [Cd2+] = 2,16x10^-5 mol/L [CdCl+] = 4,54x10^-4 mol/L [CdCl2] = 3,58x10^-3 mol/L [CdCl3-] = 4,41x10^-3 mol/L [CdCl42-] = 1,54x10^-3 mol/L