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Cursos Farmácia Disciplinas: Química Analitica Qualitativa Professor: Dr. Nelson Alencar Assunto: Equilíbrio Heterogêneo AULA 09 I. Produto de Solubilidade (KPS): Representa o produto entre as concentrações molares dos íons presentes em uma solução saturada, estando cada concentração elevada ao seu coeficiente iônico. Exemplos: FeS(s) Fe2+(aq) + S-2(aq) S S 2 2[ ] [ ]PSK Fe S 2 PSK S S S CaF2(s) Ca2+(aq) + 2F-(aq) S 2S 2 2[ ] [ ]PSK Ca F 2(2 ) PSK S S 34PSK S Ag2SO4(s) 2Ag+(aq) + 24SO (aq) 2S S 2 2 4[ ] [ ]PSK Ag SO 2(2 ) ( ) PSK S S 34PSK S Ba3 (PO4)2(s) 3Ba2+(aq) + 2 34PO (aq) 3S 2S 2 3 3 2 4[ ] [ ]PSK Ba PO 3 2(3 ) (2 )PSK S S 5108PSK S Aplicações 1- O equilíbrio da dissolução do fosfato de cálcio é representado por Ca3(PO4)2 (s) 3 Ca2+(aq) + 2 34PO (aq) A expressão do produto de solubilidade é: a) KPS = [3 Ca2+] [2 34PO ] b) KPS = [Ca2+]2[ 34PO ]3 c) KPS = [Ca2+] [ 34PO ] d) KPS = [Ca2+] [ 34PO ]2 e) KPS = [Ca2+]3[ 34PO ]2 2- O produto de solubilidade do fosfato de prata (Ag3PO4) é expresso pela relação: Ag3PO4(s) 3Ag +(ag)+PO4-3(ag) a) [Ag+]3[ 34PO ] b) 3 [Ag+] [ 34PO ] c) 3 [Ag+] + [ 34PO ] d) 3 [Ag+] – [ 34PO ] e) 3 4 3[ ]Ag PO 3- A expressão da constante do produto de solubilidade de (KPS) para o Cr(OH)3 é: a) KPS = [Cr3+] . [OH-] b) KPS = [Cr3+]3 . [OH-] c) KPS = [Cr3+] . [OH-]3 d) KPS = [Cr3+] + [OH-] 4- A determinada temperatura, a solubilidade do sulfato de prata (Ag2SO4) em água é 2,0 . 10-2 mol/L. O produto de solubilidade (KPS) desse sal à mesma temperatura é: a) 4,0 . 10-4 b) 8,0 . 10-4 c) 6,4 . 10-5 d) 3,2 . 10-5 e) 8,0 . 10-6 5- A solubilidade do cloreto de chumbo II (PbCl2) em água é 1,6 . 10-2 mol/L o KPS nessa temperatura será: PbCl2 Pb2++2Cl- a) 1,64 . 10-6 b) 2,74 . 10-4 c) 1,6 . 10-2 d) 3,28 . 10-4 e) 1,64 . 10-5 6- Sabendo que o produto de solubilidade do cloreto de prata (AgCl) vale 1,80 . 10-10, podemos dizer que a solubilidade desse sal em água é: AgCl Ag++Cl- a) 3,26 . 10-20 b) 0,9 . 10-10 c) 1,8 . 10-10 d) 3,6 . 10-5 e) 1,34 . 10-5 7- O produto de solubilidade do hidróxido de ferro (III) (Fe(OH)3) é 10-38, a 25ºC. A solubilidade, em mol . L-1, na temperatura considerada, é aproximadamente: (Fe(OH)3 Fe3++3OH- a) 10-6 b) 10-10 c) 10-14 d) 10-19 e) 10-38 8- O hidróxido de magnésio, Mg(OH)2, em suspensão é conhecido como leite de magnésia e utilizado como antiácido e laxante. A equação abaixo representa o equilíbrio da solução saturada de hidróxido de magnésio em água pura. Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2 OH-(aq) Se a solubilidade do hidróxido de magnésio em água pura, a 25ºC, é igual a 10-4 mol/L, o valor da constante do produto de solubilidade é: a) 10-4 b) 10-12 c) 4 x 10-4 d) 4 x 10-12 II. Interpretação dos Valores de KPS de Vários Sais COMPOSTO KPS (T = 25ºC) CaCO3 5 x 10-9 CaSO4 7 x 10-5 PbSO4 8 x 10-8 AgCl 1,8 x 10-9 Ca3(PO4)2 2,1 x 10-33 Fe(OH)3 2,6 x 10-39 2 Obs.: O sulfato de cálcio é mais solúvel em meio aquoso III.Relação entre o KPS e a Saturação da Solução SOLUÇÃO MAGNITUDERELATIVA INSATURADA KPS > [CÁTION] .[ÂNION] SATURADA KPS = [CÁTION] .[ÂNION] CORPO DE FUNDO KPS < [CÁTION] . [ÂNION] Aplicações 9- Água e ar contaminados por substâncias compostas de chumbo podem provocar alterações cerebrais gravíssimas, se ingeridos em altas concentrações ou por tempo prolongado. Suponha que se queira eliminar, por precipitação, os íons Pb2+(aq) existentes em uma solução. Das seguintes soluções de sais de sódio, de concentração 0,01mol/L, I. carbonato, II. cromato, III.oxalato, IV. Sulfeto, V. sulfato. Qual irá reter maior quantidade de íons Pb2+ (aq), na forma do sal insolúvel? a) I b) II c) III d) IV e) V Dados: Produto de solubilidade, a 25ºC: PbS = 7,0 x 10-29 PbCrO4 = 1,8 x 10-14 PbCO3 = 1,5 x 10-13 PbC2O4 = 8,3 x 10-12 PbSO4 = 1,3 x 10-9 10-Durante uma atividade de laboratório, Ana recebeu três frascos (I, II e III), cada qual contendo uma substância sólida não identificada. O professor informou que os frascos continham Mg(OH)2 e Ca(OH)2, cujas constantes de solubilidade, a 25ºC, eram: Mg(OH)2 KPS = 5,61 . 10-12 Ca(OH)2 KPS = 5,02 . 10-6 Zn(OH)2 KPS = 3,00 . 10-17 Para identificar tais substancias, Ana realizou o seguinte procedimento: inicialmente, usando água destilada, preparou soluções saturadas das substancias I, II e III. Em seguida, mediu a condutividade elétrica (a 25ºC) de cada solução, verificando que os resultados obtidos satisfaziam à seguinte relação: (I) > (II) > (III). Concluindo o experimento, Ana identificou corretamente as substancias dos frascos I, II e III, respectivamente, como: a) Ca(OH)2, Zn(OH)2 e Mg(OH)2. b) Ca(OH)2, Mg(OH)2 e Zn(OH)2. c) Zn(OH)2, Ca(OH)2 e Mg(OH)2. d) Mg(OH)2, Ca(OH)2 e Zn(OH)2. 11-Uma solução aquosa é 0,1 mol/L com respeito a cada um dos seguintes cátions: CO+2, Cd+2, Zn+2, Cu+2 e Mn+2. As constantes do produto de solubilidade (KPS) são: CoS = 5 . 10-22; CdS = 1,0 . 10-28; ZnS = 1,2 . 10-23 CuS = 9,0 . 10-37; MnS = 7,0 . 10-16 Se os íons sulfeto (S-2) forem introduzidos gradualmente na solução acima, o cátion que se precipitará primeiro será o: a) Cu+2 b) Co+2 c) Mn+2 d) Zn+2 e) Cd+2 3 12-O produto de solubilidade do Hidróxido de Prata é 10-8 a 25º C. Qual o valor do PH da solução saturada de AgOH a 25º C. a) 8 b) 4 c) 10 d) 12 e) 7 13-Uma solução saturada de uma base, representada por X(OH)2, cuja reação de equilíbrio é: 2 2(S) (aq)X(OH) X 2 OH Tem um PH = 10, a 25º C, o produto de solubilidade do X(OH)2 é: a) 5 . 10-13 b) 2 . 10-3 c) 6 . 10-12 d) 10-12 e) 3 . 10-10 14-Leite de magnésia é essencialmente uma suspensão de hidróxido de magnésio em água.A solubilidade de Mg(OH)2, à temperatura ambiente, é 1,5 x 10-4 mol/L. Valor numérico do produto iônico da água = 1,0 x 10-14. Logo, o pH do leite de magnésia está entre: a) 7 e 8 b) 8 e 9 c) 9 e 10 d) 10 e 11 e) 11 e 12 15-Os cálculos renais (pedras nos rins) são consequências da precipitação de certos sais presentes na urina. O resultado da dosagem dos íons cálcio, fosfato e oxalato na urina de um paciente foi: Espécie iônica Ca 2+ (PO4)3- (C2O4)2- Concentração (mol/L) 2 x 10 -3 5 x 10-6 1 x 10-7 Considerando que os produtos de solubilidade dos sais Ca3(PO4)2 e CaC2O4 são, respectivamente, 1 x 10-25 e 1,3 x 10-9, pode- se afirmar que, nessas condições, poderá haver: a) precipitação de oxalato e fosfato. b) precipitação de oxalato. c) precipitação de fosfato. d) ausência de precipitação. 4
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