Química - Livro 3-187-189

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Dados: Sulfato de chumbo, Ks = 2 · 10
–8; carbonato de chumbo,
Ks = 2 · 10
–13; sulfeto de chumbo, Ks = 4 · 10
28
.
b) Se num certo efluente aquoso há 1 ⋅ 10 3 mol/L
de Pb2+ e se a ele for adicionada a quantidade
estequiométrica do ânion que você escolheu no
item a, qual é a concentração final de íons Pb2+
que sobra neste efluente? Admita que não ocorra
diluição significativa do efluente.
72 UFG 2011 Estalactites e estalagmites se desenvolvem
em cavernas constituídas por carbonato de cálcio
(CaCO3), que é pouco solúvel em água. Essas forma-
ções ocorrem quando a água da chuva, ao percorrer
as rochas, dissolve parte delas formando bicarbona-
to de cálcio. Uma fração desse bicarbonato de cálcio
converte-se novamente em carbonato de cálcio, origi-
nando as estalactites e estalagmites. Considerando a
situação exemplificada acima:
Dado: Kps = 4,9 · 10
–9
 a 25
o
C.
a) Qual a solubilidade, em água, do CaCO3 em g/L?
b) Qual o efeito sobre a solubilidade do CaCO3
quando se adiciona Na2CO3? Por quê?
73 UFPR 2014 Pesquisadores de Harvard desenvolveram uma
técnica para preparar nanoestruturas auto-organizadas na
forma que lembram flores. Para criar as estruturas de flo-
res, o pesquisador dissolveu cloreto de bário e silicato de
sódio num béquer O dióxido de carbono do ar se dis-
solve naturalmente na água, desencadeando uma reação
que precipita cristais de carbonato de bário. Como sub-
produto, ela também reduz o pH da solução que rodeia
imediatamente os cristais, que então desencadeia uma
reação com o silicato de sódio dissolvido. Esta segunda
reação adiciona uma camada de sílica porosa que per-
mite a formação de cristais de carbonato de bário para
continuar o crescimento da estrutura.
(“Beautiful "owers" self-assemble in a beaker”
Disponível em <https://www.seas.harvard.edu/news/2013/05/beautiful-owers
-self assemble beaker>. Acesso em 10 ago. 2013)
Na tabela a seguir são mostrados valores de produto
de solubilidade de alguns carbonatos.
Sal Kps (25 °C)
BaCO3 8,1 · 10
–9
CaCO3 3,8 · 10
9
SrCO3 9,4 · 10
–10
a) Suponha que num béquer foram dissolvidos clo-
retos de bário, cálcio e estrôncio de modo que as
concentrações de cada sal é igual a 1 µmol ⋅ L 1.
Com a dissolução natural do gás carbônico do ar,
qual carbonato irá primeiramente cristalizar?
b) Num béquer há uma solução 1 µmol ⋅ L–1 de clore-
to de bário. Calcule qual a concentração de íons
carbonato necessárias para que o cristal de car-
bonato de bário comece a se formar.
74 Unesp Segundo a Portaria do Ministério da Saúde
MS nº 1.469, de 29 de dezembro de 2000, o valor
máximo permitido (VMP) da concentração do íon
sulfato ( −SO
4
2 ), para que a água esteja em conformi-
dade com o padrão para consumo humano, é de
250 mg ⋅ L 1. A análise da água de uma fonte revelou
a existência de íons sulfato numa concentração de
5 ⋅ 10–3 mol ⋅ L–1.
Dados: Massas molares: Ca = 40,0 g ⋅ mol–1; O = 16,0 g ⋅ mol–1;
S = 32,0 g · mol 1.
a) Verifique se a água analisada está em conformida-
de com o padrão para consumo humano, de acordo
com o VMP pelo Ministério da Saúde para a concen
tração do íon sulfato. Apresente seus cálculos.
b) Um lote de água com excesso de íons sulfato foi
tratado pela adição de íons cálcio até que a concen-
tração de íons −SO
4
2 atingisse o VMP. Considerando
que o Kps para o CaSO4 é 2,6 ⋅ 10
–5, determine o va
lor para a concentração final dos íons Ca2+ na água
tratada. Apresente seus cálculos.
75 Uerj 2017 Um inconveniente no processo de extração
de petróleo é a precipitação de sulfato de bário (BaSO4)
nas tubulações. Essa precipitação se deve à baixa so-
lubilidade desse sal, cuja constante do produto de
solubilidade é 10 10 mol2 ⋅ L 2, a 25 °C. Admita um ex-
perimento no qual foi obtido sulfato de bário a partir da
reação entre cloreto de bário e ácido sulfúrico.
Apresente a equação química completa e balanceada
da obtenção do sulfato de bário no experimento e
calcule a solubilidade desse sal, em mol ⋅ L 1 em uma
solução saturada, a 25 °C.
76 UPE 2011 O sulfato cúprico, CuS, é um sal muito pouco
solúvel em água. O número de cátions Cu2+ existente em
10,0 mL de solução saturada desse sal é
Dados: Kps = 9,0 ⋅ 10
–36, N = 6 ⋅ 1023.
A 104
B 1,8 ⋅ 104
C 2 ⋅ 1023
 1,5 ⋅ 104
E 3 ⋅ 10–18
77 UFG A água do mar possui alta concentração de sais.
Quando evaporada gradualmente, os sais presentes
precipitam na seguinte ordem: carbonato de cálcio
(0,12 g ⋅ L–1); sulfato de cálcio hidratado (1,75 g ⋅ L–1);
cloreto de sódio (29,7 g ⋅ L–1); sulfato de magnésio
(2,48 g ⋅ L 1); cloreto de magnésio (3,32 g ⋅ L 1) e
brometo de sódio (0,55 g ⋅ L 1).
Nessas condições, o valor do produto de solubilidade
A do MgSO4 é 2,48 g ⋅ L
–1
B do NaBr é maior do que o do CaSO4 · H2O.
C dos sais diminui, de acordo com a ordem apresentada.
 dos sais diminui, com a evaporação gradual.
E dos sais é igual, no momento da precipitação.
QUÍMICA Capítulo 6 Equilíbrio químico II188
78 UEPG 2016 A solubilidade do cromato de prata
(Ag2CrO4) em água, a 18 °C, é 5 · 10
7 mol/L. Assim,
assinale o que for correto.
Dados: Ag = 108 g/mol; Cr = 52 g/mol; O = 16 g/mol.
01 O produto de solubilidade (Kps) do cromato de prata, a
18 oC é 5 · 10–19 mol3/L3.
02 Quanto menor o valor de Kps de uma substância
mais solúvel ela será.
04 Em uma solução aquosa contendo 5 · 10–7 mol/L
de -CrO
4
2 e 2 · 10–6 mol/L de Ag+ vai ter a formação
de precipitado de Ag2CrO4.
08 A expressão do produto de solubilidade é
Kps = [Ag
2+] · [ -CrO
4
2 ].
16 A solubilidade do cromato de prata, a 18 oC, em g/L é
1,66 · 10–4.
Soma:
79 UEM 2011 Sabendo-se que é possível estabelecer uma
razão entre a solubilidade (y em mol/L) e o Kps para um
determinado sal, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
Considere ≅ ≅0,425 0,75 e 1,2 1,1.3 2
01 A razão entre os Kps dos sais FeCl3 e FeCl2 é (27/4)y.
02 Os sais Fe2(SO4)3 e Ca3(PO4)2 apresentam solubi-
lidade igual a
K
108
.
ps5
04 Como os valores de Kps para o CuCl (Kps = 1,2 · 10
–6)
e BaF2 (Kps = 1,7 · 10
6) são muito próximos, po-
de-se considerar que apresentam valores de
solubilidades quase iguais.
08 A solubi l idade de um sal do t ipo MX
(Kps = 4,0 · 10
36) é maior que a de um sal do tipo
M2X3 (Kps = 1,08 · 10
–98).
16 A expressão do produto de solubilidade para o sal
( ) ++ -Sn SO Sn 2SO4 2
4
4
2 é = 

 ⋅




+ -
K Sn SO .
ps
4
4
4
2
2
Soma:
80 Unicamp A solubilidade de algumas substâncias pode
ser alterada com o pH do meio. Um exemplo pode ser
observado no gráfico a seguir, que representa a varia-
ção da solubilidade dos sólidos Fe(OH)3(s) e Al(OH)3(s)
em função do pH. Assim, em pH = 2,5 tem-se Fe(OH)3(s)
e em pH = 1,0, este hidróxido solubiliza-se.
Fe(OH)₃
pH
S
o
lu
b
il
id
a
d
e
 /
 m
o
l 
L
–
1
A(OH)₃
0,0
0 1 2 3 4 5 6 7
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
a) Considere uma solução de Al3+(aq), de concen-
tração 0,2 mol/L. A partir de que pH começará a
haver precipitação do Al(OH)3(s)?
b) Sugira um valor ou um intervalo de pH adequado
para precipitar apenas uma das duas substâncias
e diga qual será a substância a ser precipitada.
c) Adicionando-se 0,2 mol de cada um desses dois
hidróxidos em 1,0 litro de água pura, será observa-
da a solubilização dos mesmos? Justifique a sua
resposta.
81 Fuvest Em um béquer foram misturadas soluções
aquosas de cloreto de potássio, sulfato de sódio e
nitrato de prata, ocorrendo, então, a formação de um
precipitado branco, que se depositou no fundo do bé-
quer. A análise da solução sobrenadante revelou as
seguintes concentrações:
[Ag+] = 1,0 · 10–3 mol/L




-
SO
4
2 = 1,0 · 10 1 mol/L
[Cl–] = 1,6 10–7 mol/L
De que é constituído o sólido formado? Justique.
Composto Produto de solubilidade Cor
AgCl 1,6 · 10–10 (mol/L)2 branca
Ag2SO4 1,4 · 10
–5 (mol/L)3 branca
82 Enem Devido ao seu alto teor de sais, a água do mar
é imprópria para o consumo humano e para a maioria
dos usos da água doce. No entanto, para a indústria,
a água do mar é de grande interesse, uma vez que os
sais presentes podemservir de matérias-primas im-
portantes para diversos processos. Nesse contexto,
devido a sua simplicidade e ao seu baixo potencial
de impacto ambiental, o método da precipitação fra-
cionada tem sido utilizado para a obtenção dos sais
presentes na água do mar.
Tabela 1: Solubilidade em água de alguns compostos
presentes na água do mar a 25 °C
Soluto Fórmula Solubilidade g/kg de H2O
Brometo de
sódio
NaBr 1,20 · 103
Carbonato
de cálcio
CaCO3 1,30 · 10
–2
Cloreto de
sódio
NaCl 3,60 · 102
Cloreto de
magnésio
MgCl2 5,41 · 10
2
Sulfato de
magnésio
MgSO4 3,60 · 10
2
Sulfato de
cálcio
CaSO4 6,80 · 10
1
PILOMBO, L. R. M.; MARCONDES, M.E.R.; GEPEC. Grupo de pesquisa em Educação Química.
Química e Sobrevivência: Hidrosfera Fonte de Materiais.
 São Paulo: EDUSP, 2005 (adaptado).
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Suponha que uma indústria objetiva separar determi-
nados sais de uma amostra de água do mar a 25 °C,
por meio da precipitação fracionada. Se essa amostra
contiver somente os sais destacados na tabela, a se-
guinte ordem de precipitação será vericada:
a Carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de
sódio e sulfato de magnésio, cloreto de magnésio
e, por último, brometo de sódio.
b Brometo de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de
sódio e sulfato de magnésio, sulfato de cálcio e,
por último, carbonato de cálcio.
c Cloreto de magnésio, sulfato de magnésio e clore-
to de sódio, sulfato de cálcio, carbonato de cálcio
e, por último, brometo de sódio.
d Brometo de sódio, carbonato de cálcio, sulfato de
cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio e,
por último, cloreto de magnésio.
e Cloreto de sódio, sulfato de magnésio, carbonato
de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de magnésio e,
por último, brometo de sódio.
83 Acafe 2017 O hidróxido de alumínio pode ser usado em
medicamentos para o combate de acidez estomacal,
pois este reage com o ácido clorídrico presente no
estômago em uma reação de neutralização. A alter
nativa que contém a [OH
–
] em mol/L de uma solução
aquosa saturada de hidróxido de alumínio, sob a tem-
peratura de 25 °C é:
Dados: constante do produto de solubilidade do hi
dróxido de alumínio a 25
o
C: 1,0 ⋅ 10
–33
a ⋅ ⋅
−
3 10
1000
27
mol L
9
4
b ⋅
−
10
1000
27
mol L
9
4
c ⋅
−
10
1000
3
mol L
9
4
d ⋅ ⋅
−
3 10
1000
3
mol L
9
4
84 Acafe 2016 Baseado nos conceitos sobre solubilidade,
analise as afirmações a seguir.
I Nitrato de prata e cromato de potássio podem ser
considerados sais solúveis em água
II. Não haverá precipitação de sulfato de bário em
uma mistura de 250 mL de solução 4 ⋅ 10
–4
 mol/L
de sulfato de sódio com 250 mL de solução 4 ⋅
10
–5
 mol/L de cloreto de bário.
III. Cloreto de sódio, cloreto de cálcio e cloreto de
prata são sais solúveis em água.
IV. Uma solução saturada de hidróxido de alumínio possui
maior pH que uma solução saturada de hidróxido de
ferro III.
Dados: Para resolução dessa questão considere
temperatura de 25 °C. Constante do produto de
solubilidade (Ks) do hidróxido de alumínio, hidróxi-
do de ferro III e sulfato de bário respectivamente:
1,3 ⋅ 10
33
, 4 ⋅ 10
38
, e 1 ⋅ 10
10
.
Todas as armações corretas estão em:
a II - III - IV
b I - II - IV
c I - IV
d I - III
85 Enem 2011 O etanol é considerado um biocombustí-
vel promissor, pois, sob o ponto de vista do balanço
de carbono, possui uma taxa de emissão praticamente
igual a zero. Entretanto, esse não é o único ciclo bio-
geoquímico associado à produção de etanol. O plantio
da cana-de-açúcar, matéria-prima para a produção de
etanol, envolve a adição de macronutrientes como en-
xofre, nitrogênio, fósforo e potássio, principais elementos
envolvidos no crescimento de um vegetal.
Revista Química Nova na Escola. no 28, 2008.
O nitrogênio incorporado ao solo, como consequência
da atividade descrita anteriormente, é transformado em
nitrogênio ativo e afetará o meio ambiente, causando
a o acúmulo de sais insolúveis, desencadeando um
processo de salinificação do solo.
b a eliminação de microrganismos existentes no solo
responsáveis pelo processo de desnitrificação.
c a contaminação de rios e lagos devido à alta solu-
bilidade de íons como −NO
3
e +NH
4
em água.
d a diminuição do pH do solo pela presença de NH3,
que reage com a água, formando o NH4OH(aq)
e a diminuição da oxigenação do solo, uma vez que
o nitrogênio ativo forma espécies químicas do tipo
NO2,
−
NO
3
, N2O.
Leia a tirinha a seguir e responda à questão 86.
(Disponível em: <http://dicasdeciencias.com/2011/03/28/gareld-saca-tudo-de-sica/>.
Acesso em: 27 abr. 2016.)