Prévia do material em texto
Disciplina: Química Analítica I Coordenadora: PROFª.: MARIA CRISTINA CANELA GAZOTTI Aulas 3 – REVISÃO DE PRODUTO DE SOLUBILIDADE Quando dissolvemos uma substância sólido em um líquido, podemos observar que ela se dissolve até um certo ponto. Algumas se dissolvem mais do que as outras. Quando não há mais solubilização, esta substância fica em suspensão ou se deposita no fundo do recipiente. Neste caso, dizemos que é uma solução saturada - é uma solução em equilíbrio com o soluto não dissolvido. Sendo assim, podemos definir o termo Solubilidade - É a quantidade de soluto em uma solução saturada Ex. NaCl em água a 0 0C = 35,7 g/100 mL Supersaturada – satura a uma temperatura e resfria com cuidado para não precipitar – é uma solução instável. Considerando o exemplo do cloreto de prata (AgCl), que se dissocia segundo a equação: AgCl(s) ⟺ Ag+ (aq) + Cl-(aq) Essa equação representa a velocidade do processo de dissolução, que é igual à velocidade do processo de precipitação: Ag+ (aq) + Cl− (aq) ⟺ AgCl(s) AgCl(s) forma o corpo de fundo e Ag+ e Cl− compõe a solução saturada. A equação de equilíbrio desta reação, dá origem ao produto de solubilidade, o qual é a constante de equilíbrio correspondente ao equilíbrio de dissolução de substâncias iônicas e é representado por Kps. Sendo assim, o equilíbrio acima pode ser escrito da seguinte forma: Kps = [Ag+] [Cl−] Solubilidade de AgCl em água é igual a 0.00192 g/L. Qual a concentração em mol/L de uma solução saturada de AgCl em água? (PM = 143,32) R. 1,34 x 10-5 mol/L Para a substância hipotética BxAx, seguem as seguintes equação de dissociação e expressão do Kps: BxAy(s) ⟺ xB+y (aq) + yA−x (aq) Kps = [B+y]x [A−x]y Quanto maior for o valor de Kps, mais solúvel será a substância e quanto mais baixos os valores da constante de solubilidade, menos solúvel ela será. A constante de solubilidade só irá depender da temperatura, portanto, o aumento da temperatura acarretará um aumento na solubilidade da substância. Relação entre Kps e a solubilidade de um sal Solubilidade – é a quantidade de uma substância que se dissolve para a formação de uma solução saturada (g/L) Solubilidade Molar – é o número de moles do soluto presente em uma solução saturada (mol/L) Produto de Solubilidade – é a constante de equilíbrio entre um sólido iônico e a sua solução saturada Obs.– A solubilidade de uma substância se altera quando há alteração das concentrações de outros solutos presentes na solução (ex. Mg(OH)2 x pH - O Produto de Solubilidade é uma constante para um dado soluto a uma dada temperatura. RECORDANDO: Comparando produto iônico e Kps - O produto iônico é o produto das concentrações dos íons presentes numa solução, elevadas a expoentes numericamente iguais aos coeficientes estequiométricos da equação de dissolução. Logo: ➢ Se o produto iônico > Kps, a solução estará supersaturada, logo a substância precipitará; ➢ Se o produto iônico = Kps, a solução estará saturada; ➢ Se o produto iônico < Kps, a solução formada será insaturada, e não haverá formação de precipitado. Qual composto é mais solúvel, o CaCO3 ou o Ag2CO3? EFEITO DO ÍON COMUM A presença de um íon comum reduz a solubilidade do sal e desloca o equilíbrio de solubilização para a esquerda. Calcule a solubilidade molar do CaF 2 , a 25 0 C nas seguintes soluções: Dado: (CaF 2 : Kps = 4.0 x 10 -11 ) a) Ca(NO 3 ) 2 0,010 mol/L b) NaF 0,010 mol/L Kps = [Ca2+] [F-]2 = (x) (2x)2 = 4x3 = 4,0 x 10-11 X = 2,15 x 10-4 X = S = Solubilidade molar pois [CaF2] = Ca2+ S = 2,15 x 10-4 mol/L CaF 2 (s) (aq) ↔Ca 2+ (aq) + 2F - Adição de Ca 2+ ou de F - desloca o equilíbrio e reduz a solubilidade Formação de precipitado Se produto iônico < ou = Kps – não forma precipitado Se produto iônico > Kps – forma precipitado Ex. A 500 mL de uma solução 0,020 mol/L de Pb(NO3)2 foi adicionado 500 mL de uma solução 0,02 mol/L de HCl. Ao juntarmos estas soluções será observada a precipitação de PbCl2? Dado Kps PbCl2 = 1,6 x 10-5 Concentração inicial Concentração após adição Pb2+ 0,020 0,010 Cl- 0,000 0,010 [Pb2+] [Cl-]2 = (0,010) (0,010)2 = 1,0 x 10-6 < Kps PbCl2 (1,6 x 10-5) Não haverá formação de precipitado Ex. Haverá formação de precipitado de PbSO4 quando exatamente 100 mL de solução 0,0030 mol/L de Pb(NO3)2 são misturados com exatamente 400 mL de solução 0,040 mol/L de Na2SO4? Dado Kps PbSO4 = 2 x 10-8 Produto iônico de interesse = [Pb2+][SO 2-] Concentração inicial Concentração após adição Pb2+ 0,0030 0,0003 mol em 500 mL = 6 x 10-4 mol/L SO42- 0,040 0,016 mol em 500 mL = 3,2 x 10-2 mol/L Kps = [Pb2+] [SO42-] = (6 x 10-4) (3,2 x 10-2) = 1,92 x 10-5 > Kps PbCl2 Haverá formação de precipitado! Solubilidade e pH A solubilidade de qualquer substância que tenha ânion básico será afetada pelo pH da solução! Qual o pH de uma solução saturada de Mg(OH)2 sabendo-se que a Kps = 1,8 x 10-11? Pense na questão acima e também resolva os exercícios para a AD, para recordar bem a química de solubilidade de compostos químicos.