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d) pH sol. 5 > pH sol. 3 > pH sol. 2 > pH sol. 1 > pH sol. 4 e) pH sol. 4 > pH sol. 1 > pH sol. 2 > pH sol. 3 > pH sol. 5 08. (UFRGS) O soluto que em água forma uma solução com pH maior que 7,0 é o: a) nitrato de amônio b) gás carbônico c) vinagre d) cloreto de sódio e) sabão 09. (MACKENZIE - SP) Entre as soluções aquosas das seguintes substâncias: I. acetato de sódio II. cianeto de potássio III. fenol IV. cloreto de amônio apresentam pH maior que 7: a) I e II b) II e III c) I, II e IV d) II, III e IV e) I, III e IV 10. (UFRGS) As soluções aquosas de três substâncias A, B e C apresentam os seguintes valores de pH; Substância pH A 2,7 B 6,8 C 10,4 Das substâncias relacionadas a seguir, indique o grupo que poderia ser enquadrado nos valores de pH anteriormente citados: Grupo Substância Substância Substância a) HCℓ K2O NaOH b) CaO K2SO4 HNO3 c) KOH CO2 H2S d) SO3 NaCℓ Na2CO3 e) H2SO4 NaHSO4 Ba(OH)2 PRODUTO DE SOLUBILIDADE (Kps ou PS) Quando um sólido é adicionado a um solvente, ele se dissolve até o limite definido pelo seu coeficiente de solubilidade. A partir desse limite ele não mais se dissolve, permanecendo como sólido no fundo do recipiente que o contém formando o denominado corpo de fundo. Considerando o cloreto de prata, que ao se dissolver, sofre dissociação de acordo com a equação: AgCℓ(s) Ag + (aq) + Cℓ - (aq) Experimentalmente, verifica-se que um sistema como esse está em equilíbrio. Continuamente, íons Ag + e Cl - passam da solução para o corpo de fundo e igual quantidade de AgCl passa do corpo de fundo para a solução. Ag+(aq) Cl - (aq) AgCl(s) solução saturada de AgCl A constante de equilíbrio para este sistema é dada pela expressão: Kc = [Ag+] . [Cl-] [AgCl] Mas a [AgCℓ] é constante, podendo ser incorporada no valor de Kc: Kc . [AgCℓ] = [Ag + ] . [Cℓ - ] O produto (Kc . [AgCℓ]) é uma outra constante denominada produto de solubilidade e simbolizada por Kps. Então: Kps = [Ag + ] . [Cℓ - ] Para uma substância genérica AxBy, que se dissocia de acordo com a equação: AxBy(s) x A y+ (aq) + y B x- (aq) o Kps é dado pela expressão: Kps = [A y+ ] x . [B x- ] y Exemplos: • Solução saturada de sulfato de bário: BaSO4(s) Ba 2+ (aq) + SO4 2- (aq) Kps = [Ba 2+ ] . [SO4 2- ] • Solução saturada de fosfato de cálcio: Ca3(PO4)2(s) 3 Ca 2+ (aq) + 2 PO4 3- (aq) Kps = [Ca 2+ ] 3 . [PO4 3- ] 2 Observações: • Só se aplica o produto de solubilidade às soluções saturadas. • Para uma dada substância, o Kps só varia com a temperatura. • Quanto maior for o Kps de uma substância, maior será sua solubilidade. • Em uma solução saturada, o produto das concentrações molares dos íons dissolvidos (cada uma delas elevada à potência igual ao seu coeficiente) é exatamente igual ao Kps. • Quando, em uma solução, o produto das concentrações molares dos íons dissolvidos (cada uma Karoline Caixa de texto delas elevada à potência igual ao seu coeficiente) for superior ao Kps, ocorrerá precipitação da substância. • Efeito do íon comum sobre a solubilidade Se, à solução saturada de uma substância AxBy, juntarmos uma segunda substância que possua um íon comum com AxBy, esta segunda substância provocará precipitação de AxBy como conseqüência do Principio de Le Chatelier. Consideremos, como exemplo, uma solução saturada de AgCl, com corpo de fundo. AgCℓ(s) Ag + (aq) + Cℓ - (aq) Ag+(aq) Cl - (aq) AgCl(s) Adicionemos a esta solução o sal NaCℓ, o qual se dissocia completamente. NaCℓ(s) Na + (aq) + Cℓ - (aq) Com isso, aumenta-se a [Cl - ] na solução. Ag+(aq) Cl - (aq) AgCl(s) Na+(aq) Cl - (aq) Para minimizar o aumento na concentração de íon Cℓ - , o equilíbrio será deslocado no sentido do processo que forma AgCl(s). Como conseqüência, ocorre a precipitação do AgCl(s), acarretando, portanto, uma diminuição em sua solubilidade. Ag+(aq) Cl - (aq) AgCl(s) Na+(aq) Cl - (aq) Um raciocínio equivalente pode ser feito a partir da expressão: Kps = [Ag + ] . [Cℓ - ]. Como o valor de Kps é constante, um aumento da [Cℓ - ] implica uma diminuição da [Ag + ]. Uma diminuição da [Ag + ] acontecerá pela precipitação de AgCℓ(s). Note que, pelo efeito do íon comum, a solubilidade de uma dada substância é diminuída, mas seu Kps não é alterado. • Cálculos envolvendo Kps Exemplo 1: A solubilidade do iodato de chumbo II, Pb(IO3)2, a 25°C, é 4,0 . 10 -5 mol/L. Calcular o Kps deste sal, na temperatura indicada. Resolução: Pb(IO3)2 Pb 2+ (aq) + 2 IO3 - (aq) Observando a proporcionalidade fornecida pelos coeficientes da equação de dissociação do sal (1:1:2), a dissolução de 4,5.10 -5 mol/L de Pb(IO3)2 produz 4,5.10 -5 mol/L de Pb 2+ e 9,0.10 -5 mol/L de IO3 - . Portanto, no equilíbrio: [Pb 2+ ] = 4,5.10 -5 mol/L e [IO3 - ] = 9,0.10 -5 mol/L. Calculando o Kps, tem-se: Kps = [Pb 2+ ] . [IO3 - ] 2 Kps = (4,5 . 10 -5 ) . (9,0 . 10 -5 ) 2 Kps 3,65 . 10 -13 Exemplo 2: A 25°C, o produto de solubilidade do carbonato de bário, BaCO3, é 4,9 . 10 -9 . Calcular a solubilidade deste sal naquela temperatura. Resolução: BaCO3(s) Ba 2+ (aq) + CO3 2- (aq) Vamos estabelecer que a solubilidade do BaCO3(s) é X mol/L. Observando a proporcionalidade fornecida pelos coeficientes da equação de dissociação do sal (1:1:1), a dissolução de X mol/L de BaCO3 produz X mol/L de Ba 2+ e X mol/L de CO3 2- . Portanto, no equilíbrio, [Ba 2+ ] = [CO3 2 ] = X mol/L. Aplicando a expressão do Kps, tem-se: Kps = [Ba 2+ ] . [CO3 2- ] 4,9 x 10 -9 = X . X 910.4,9X = 7,0 . 10 -5 E X E R C Í C I O S D E S A L A 01. (Fuvest – SP) Em determinada temperatura, a solubilidade do sulfato de prata (Ag2SO4) em água é 2,0 x 10 -2 mol.L -1 . Qual o valor do produto de solubilidade (Kps) desse sal, à mesma temperatura? 02. (Fuvest – SP) O produto de solubilidade do sulfato de chumbo é 2,25 x 10 -8 , a 25 o C. Calcule a solubilidade do sal, em g.L -1 , nesta temperatura. (Massa molar do PbSO4 = 303 g.mol -1 ) T E S T E S D E V E S T I B U L A R 01. (FUVEST-SP) O equilíbrio de dissolução do fosfato de cálcio é representado por: Ca3 (PO4)2(s) 3 Ca 2+ (aq) + 2 PO4 3- (aq) A expressão do produto de solubilidade correspondente é: a) Kps = [3 Ca 2+ ] . [2 PO4 3- ] b) Kps = [Ca 2+ ] 2 . [PO4 3- ] 3 c) Kps = [Ca 2+ ] . [PO4 3- ] d) Kps = [Ca 2+ ] 3 . [PO4 3- ] 2 e) Kps = [3 Ca 2+ ] . [ PO4 3- ] 02. (CESCEA-SP) Fosfato de prata é parcialmente solúvel em água. Seu produto de solubilidade é dado por: a) [Ag + ] . [PO4 3- ] b) 3[Ag + ] . [PO4 3- ] c) [Ag + ] . 3[PO4 3- ] d) [Ag + ] 3 / [PO4 3- ] e) [Ag + ] 3 . [PO4 3- ] 03. (FURRN) Com base na tabela de produto de solubilidade abaixo: Substância P.S. Ca(OH)2 AgCℓ Mn(OH)2 CdS Ag2S 4,0 . 10 -6 2,6 . 10 -10 3,5 . 10 -14 8,0 . 10 -27 3,2 . 10 -51 a substância mais solúvel é: a) Ca(OH)2 b) AgCℓ c) Mn(OH)2 d) CdS e) Ag2S 04. (FUC-MT) Com base nos valores do produto de solubilidade (Kps) de sais em água, da tabela, podemos afirmar que o sal mais solúvel é: Sal Kps (25°C) CaSO4 PbI2 AgCℓ AgBr ZnS 2,4 . 10 -5 8,3 . 10 -9- 1,8 . 10 -10 5,0 . 10 -13 1,0 . 10 -20 a) CaSO4 b) PbI2 c) AgCℓ d) AgBr e) ZnS 05. (PUC-PR) A solubilidade do cloreto de prata, AgCℓ, é de 1,1 . 10 -5 mol/L. O sal dissolvido é totalmente dissociado. Seu Kps é: a) 1,1 . 10 -5 b) 2,0 . 10 -5 c) 2,0 . 10 -10 d) 1,21 . 10 -10 e) 1,1 06. (ITA-SP) Sabendo-se que a solubilidade em água, a 0°C,do sulfato de prata, Ag2SO4, é 1,8 . 10 -2 mol/L, podemos concluir que o produto de solubilidade desse sal, nesta temperatura, vale: a) 1,6 . 10 -4 b) 6,5 . 10 -4 c) 6,0 . 10 -3 d) 1,8 . 10 -2 e) 2,3 . 10 -5 07. (FUVEST-SP) O produto de solubilidade do BaSO4 vale 1,0 . 10 -10 , a 25°C. Nessa temperatura, a quantidade, em mols, de BaSO4 que se dissolve em 1 L de água pura é, aproximadamente: a) 10 10 b) 10 5 c) 10 -5 d) 10 -10 e) 10 -20 08. (FEI-SP) Os sulfetos metálicos são encontrados em grande quantidade na natureza. Sabendo-se que a 25°C o produto de solubilidade do sulfeto de zinco, ZnS, vale 1,3 . 10 -23 , determine sua solubilidade, em mol/l, nessa temperatura. a) 3,6 . 10 -12 b) 3,6 . 10 -8 c) 6,4 . 10 -5 d) 3,49 . 10 5 e) 3,6 . 10 4 09. (CESGRANRIO-RJ) A solubilidade do AgCℓ a 18 o C é 0,0015 g/L. Sabendo-se que a sua massa molar é 143,5 g/mol, qual será o seu produto de solubilidade, considerando-se a concentração iônica igual à concentração molar? a) 1,0 . 10 -10 b) 1,0 . 10 -5 c) 1,5 . 10 -3 d) 3,0 . 10 -3 e) 6,0 . 10 -3 10. (CESGRANRIO-RJ) Um sal, representado pela fórmula XY2, tem, a 25 o C, Kps = 4 . 10 -9 . Assinale a opção que identifica a quantidade de íons X + e Y - contidos em 500 mL da solução saturada deste sal a 25 o C. mols X + mols Y - a) 2 . 10 -9 4 . 10 -9 b) 4 . 10 -9 8 . 10 -9 c) 8 . 10 -9 4 . 10 -9 d) 5 . 10 -4 1 . 10 -3 e) 1 . 10 -3 5 . 10 -4 11. (FUVEST-SP) À temperatura T, a reação N2O4(g) ⇄ 2 NO2(g) apresenta uma constante de equilíbrio Kc = 1,0. Analise os dados abaixo, relativos a duas misturas gasosas sob essa mesma temperatura, e decida em
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