Equilíbrio de Solubilidade Precipitação

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AULA 09: EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE/PRECIPITAÇÃO 
Química analítiva qualitativa 
QUÍMICA ANALÍTIVA QUALITATIVA 
Aula 09: Equilíbrio de Solubilidade/Precipitação 
AULA 09: EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE/PRECIPITAÇÃO 
Química analítiva qualitativa 
Nesta aula, veremos: 
Reações de precipitação; 
Solubilidade dos precipitados, constante do produto de 
solubilidade (Kps); 
Princípio do produto de solubilidade, efeito do íon comum e 
solubilidade, aplicações. 
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Química analítiva qualitativa 
É a quantidade limite de determinada substância que consegue ser dissolvida 
em determinado volume de solvente. A solubilidade é representada por S. 
Solubilidade 
Solubilidade de diferentes substâncias em 100 gramas a 20 °C 
Substância Massa de substância dissolvida (g) 
NaCl 36,0 
Açúcar 33,0 
KCl 7,4 
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• Solubilidade molar (mol/L): é o número de moles de soluto dissolvidos em 1 L de uma 
solução saturada. 
• Solubilidade (g/L): é o número de gramas de soluto dissolvidos em 1 L de uma solução 
saturada. 
• Solução saturada: é solução homogênea com quantidade máxima de soluto dissolvido 
em um determinado volume de solvente, a certa temperatura. 
• Solução insaturada: é solução homogênea com quantidade de soluto inferior à 
solubilidade máxima possível, à determinada temperatura. 
• Supersaturada: é solução heterogênea que contém uma quantidade de soluto 
superior á capacidade máxima e tende a precipitar, formando uma solução saturada. 
Introdução 
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Solubilidade 
Considerando-se uma solução saturada de determinado sal, a adição de maiores 
quantidades desse sal leva à formação de precipitado, passando a ser uma solução 
heterogênea (fase líquida e fase sólida). 
No momento em que a velocidade de dissolução do soluto iguala-se à velocidade 
de precipitação, um equilíbrio químico é estabelecido denominado Equilíbrio de 
solubilidade/Precipitação. 
Exemplo: 
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Constante do produto de solubilidade 
Produto de solubilidade: Em uma solução saturada de um eletrólito pouco solúvel, o produto 
das concentrações molares dos íons (mol.L-1), elevadas a potências apropriadas é constante, 
para uma dada temperatura, independentemente de outros eletrólitos presentes na solução”. 
(NERNST, 1889) 
 
Considerando o seguinte equilíbrio: 
K = [Ag+] . [Cl-] 
 [AgCl] 
Substância no estado sólido. Não compõe a 
expressão da constante de equilíbrio. 
Kps = [Ag+] . [Cl-] 
 
Produto de solubilidade 
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Comparações diretas das solubilidades de dois sais com base em seus valores 
de Kps só podem ser feitas para sais que tenham a mesma razão de íons. 
Constante do produto de solubilidade 
Comparação 1:1 
Composto Kps 
AgI 8,5 . 10-17 
AgBr 5,4 . 10-13 
AgCl 1,8 . 10-10 
Quanto maior o Kps, maior a solubilidade 
AgI > AgBr > AgCl 
Comparação 2:1 
Composto Kps 
PbI2 9,8 . 10
-9 
PbBr2 6,6 . 10
-6 
PbCl2 1,7 . 10
-5 
Quanto maior o Kps, maior a solubilidade 
PbI2 > PbBr2 >PbCl2 
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Produto de solubilidade e solubilidade (S) 
Exemplo: 
Constante do produto de solubilidade 
Em uma solução saturada: 
S representa a solubilidade (em mol.L-1) do AgCl em água 
Kps = [Ag+] . [Cl-] 
Kps = S . S 
Kps = S2 
KpsS 
)( yx
yx
ps
yx
K
S 
Em geral, para sais moderadamente solúveis: 
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Produto de solubilidade e solubilidade (S) 
• Cálculo de Kps a partir da solubilidade 
A solubilidade do AgCl à temperatura ambiente, é 1,9x10-4 g por 100 mL. Calcule o Kps 
1. Estabelecer a equação de ionização para o equilíbrio de solubilidade 
Constante do produto de solubilidade 
2. Escrever a expressão de Kps 
Kps= [Ag
+][Cl-] 
3. Calcular as concentrações molares dos íons 
 S = 1,9x10-4 g em 100 mL , ou seja, S =1,9x10-3 g.L-1 
 
Massa molar do AgCl = 143,32 g mol-1 
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Produto de solubilidade e solubilidade (S) 
• Cálculo de Kps a partir da solubilidade 
A solubilidade do AgCl à temperatura ambiente, é 1,9x10-4 g por 100 mL. Calcule o Kps 
3. Calcular as concentrações molares dos íons 
Constante do produto de solubilidade 
S = [Ag+] = [Cl-] = 1,33x10-5 mol L-1 
151033,1
32,143
0019,0  molL
S = 
4. Substituir os valores na expressão do Kps 
Kps = [Ag
+][Cl-] = (1,33x10-5)2 Kps = 1,82 x 10
-10 
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Produto de solubilidade e solubilidade (S) 
• Cálculo da solubilidade a partir do Kps 
Considerando que o produto de solubilidade do CaF2 é 4,0 x 10
-11. Calcule a 
solubilidade s. 
Constante do produto de solubilidade 
Kps = [Ca
2+][F-]2 
 
Kps = S . (2S)
2 
 
Kps = 4S
3 
 
S = (4,0 x 10-11 /4)1/3 
S 2S 
S = 2,2 x 10-4 mol L-1 
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Produto de solubilidade e Quociente de Reação (Q) 
O Kps de um sal determina o critério para a formação de precipitado. Quando o 
produto das concentrações dos íons de uma solução, elevado a seus respectivos 
expoentes, corresponde ao quociente de reação (Q). 
 
Se Q < Kps – solução não saturada, não haverá precipitação 
 
Se Q = Kps – solução saturada, não haverá precipitação 
 
Se Q > Kps – solução saturada, há formação de precipitado 
Constante do produto de solubilidade 
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Produto de solubilidade e Quociente de Reação (Q) 
Exemplo: 
O Kps para o BaSO4 é 1,0 x 10
-10. Se, em 1L de solução, existem 0,0010 mol de Ba
2+ 
e 0,00010 mol de SO4
2- haverá precipitação de BaSO4? 
Constante do produto de solubilidade 
Kps= [Ba
2+] [SO4
2-] = 1,0x10-10 
 
[Ba2+] = 1,0 x 10-3 
[SO4
2-] = 1,0 x 10-4 
 
Q= ( 1,0x10-3)(1,0x10-4) = 1,0x10-7 
PI >> Kps=1,0x10
-10 
Q= 1,0x10-7 
Precipitará BaSO4 
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Precipitação e separação de íons 
 
• Com base na solubilidade dos sais, os íons de uma solução podem ser separados 
uns dos outros; 
• Para um íon metálico, a sua remoção de uma solução a partir da precipitação é 
denominada precipitação seletiva. 
Constante do produto de solubilidade 
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Precipitação e separação de íons 
Constante do produto de solubilidade 
Solução contendo 
Zn+2 e Cu+2 
Após a remoção 
do CuS, o pH é 
elevado e o ZnS 
precipita 
Quando H2S é adicionado à solução em pH ácido, CuS precipita 
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Fatores que afetam a solubilidade 
1. Efeito do íon comum 
 
Devido ao princípio de Le Chatelier, a solubilidade reduz quando um íon comum aos 
íons do sal é adicionado: 
Constante do produto de solubilidade 
Adição de Ca+2 ou F- (solução de CaCl2 ou NaF) desloca o equilíbrio no sentido dos 
reagente (para a esquerda). 
 
Por outro lado, qualquer fator que ocasione a redução dos íons em solução, desloca 
o equilíbrio no sentido dos produtos (para a direita) e aumenta a solubilidade do 
compostoiônico. 
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Fatores que afetam a solubilidade 
2. Efeito do pH 
Dependendo do caráter dos íons, a solubilidade de um sal pode variar com o pH da solução. 
• Ânion que é base conjugada de ácido fraco ou hidróxidos pouco solúveis: 
↑ do pH, diminui a solubilidade. 
↓ do pH, aumenta a solubilidade. 
Constante do produto de solubilidade 
↑ [H+], desloca o equilíbrio do HF no sentido da formação de HF, ↓[F-] na solução. 
Consequentemente, desloca o equilíbrio no sentido da dissociação do CaF2 
↓ [H+], desloca o equilíbrio do HF no sentido da dissociação de HF, ↑[F-] na solução. 
Consequentemente, desloca o equilíbrio no sentido da formação do CaF2 
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Fatores que afetam a solubilidade 
2. Efeito do pH 
Dependendo do caráter dos íons, a solubilidade de um sal pode variar com o pH da solução. 
Constante do produto de solubilidade 
↑ [H+], desloca o equilíbrio no sentido da formação de H2O, ↓[OH
-] na solução. 
Consequentemente, desloca o equilíbrio no sentido da dissociação do Mg(OH)2 
↑[OH-] na solução desloca equilíbrio no sentido da formação do Mg(OH)2 
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Fatores que afetam a solubilidade 
2. Efeito do pH 
Dependendo do caráter dos íons, a solubilidade de um sal pode variar com 
o pH da solução. 
 
 Ânion que é base conjugada de ácido forte: 
A variação não altera a solubilidade do composto. 
Constante do produto de solubilidade 
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Química analítiva qualitativa 
BROWN, T. Química: a ciência central. São Paulo: Prentice-Hall, 2007. 
 
HARRIS, Daniel C. Explorando a Química Analítica. Rio de Janeiro: 
Gen/LTC, 2011. 
 
SKOOG, D. A.; WEST, D. M.; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R. Fundamentos 
de Química Analítica. São Paulo: Thomson, 2006. 
Referências 
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VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? 
 
Equilíbrio aquoso de 
solubilidade/precipitação 
• Reconhecimento da formação e dissolução 
de um precipitado; 
• Previsão da dissolução de um precipitado 
na presença de uma espécie que conduz a 
formação de compostos solúveis e mais 
estáveis; 
• Estabelecimento da relação entre produto 
de solubilidade e a constante de 
dissociação da espécie formada. 
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.