Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica Equilíbrio de solubilidade de precipitação Wanessa Melchert Mattos Solução saturada: quando o máximo possível do sal está dissolvido. AgBr (s) Ag+ (aq) + Br- (aq) Kps = [Ag+] [Br-] Fórmula geral: AxBy (s) xAy+ (aq) + yBx- (aq) Kps = [Ay+]x [Bx-]y Equilíbrio de solubilidade de precipitação Solubilidade: de um sal é a quantidade presente em determinado volume de uma solução expressa em mol L-1 Equilíbrio de solubilidade de precipitação Constante do produto de solubilidade: é um constante de equilíbrio Equilíbrio de solubilidade de precipitação Equilíbrio de solubilidade de precipitação Exemplo: O fluoreto de cálcio, principal componente do fluoreto mineral, se dissolve pouco em água. Calcule o valor de Kps para CaF2, se a concentração do íon cálcio for 2,4x10-4 mol/L Resposta: Kps = 5,53x10-11 Equilíbrio de solubilidade de precipitação Exemplo: O Kps para BaSO4 é 1,1x10 -10 a 25 C. Calcule a solubilidade de sulfato de bário em água pura em (a) mols por litro e (b) gramas por litro. Resposta: a) s = 1,00x10-5 M b) m= 0,0024 g L-1 Equilíbrio de solubilidade de precipitação Exemplo: Sabendo que o valor de Kps para MgF2 é 5,2x10 -11, calcule a solubilidade do sal em (a) mols por litro e (b) gramas por litro. Resposta: a) s = 2,40x10-4 M b) m= 0,01495 g L-1 Equilíbrio de solubilidade de precipitação Qual é o composto mais solúvel? AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) Kps = 1,8x10-10 Ag2CrO4 (s) 2 Ag + (aq) + CrO4 2- (aq) Kps = 1,1x10-12 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 Equilíbrio de solubilidade de precipitação Comparação de sais 1:1 Composto Kps AgI 8,5x10-17 AgBr 5,4x10-13 AgCl 1,8x10-10 Maior Kps = Maior Solubilidade Comparação de sais 1:2 Composto Kps PbI2 9,8x10 -9 PbBr2 6,6x10 -6 PbCl2 1,7x10 -5 Maior Kps = Maior Solubilidade Equilíbrio de solubilidade de precipitação Solubilidade e o efeito do íon comum AgCH3CO2 (s) Ag + (aq) + CH3CO2 - (aq) Se adicionar AgNO3, o que ocorre com o equilíbrio? Equilíbrio de solubilidade de precipitação A adição de um íon comum a uma solução saturada de um sal sempre diminuirá a solubilidade do sal Equilíbrio de solubilidade de precipitação Exemplo: Se AgCl sólido é adicionado a 1,00 L de NaCl 0,55 M, que massa de AgCl se dissolverá? Kps = 1,8x10-10 Resposta: m= 4,7x10-8 g L-1 Equilíbrio de solubilidade de precipitação Exemplo: Calcule a solubilidade de cromato de prata, Ag2CrO4, Kps = 1,1 x10-12 a 25 C, na presença de uma solução de K2CrO4 0,0050 M. Resposta: s = 7,42x10-6 M Equilíbrio de solubilidade de precipitação Exercício: Calcule a solubilidade de BaSO4 (a) em água pura e (b) na presença de Ba(NO3)2 0,010 M. O valor de Kps para BaSO4 é 1,1x10 -10. Resposta: a) s = 1,05x10-5 M b) s= 1,1x10-8 M Equilíbrio de solubilidade de precipitação Solubilidade (Kps) e o Quociente de reação (Q) Conhecendo o Q, podemos decidir: - Se um precipitado se formará quando as concentrações dos íons são conhecidas; - Quais concentrações de íons são necessárias para iniciar a precipitação de um sal insolúvel. Equilíbrio de solubilidade de precipitação Solubilidade (Kps) e o Quociente de reação (Q) Q = Kps a solução é saturada e está em equilíbrio; Q < Kps a solução não está em equilíbrio e, se há sólido presente, haverá dissolução até que se atinja o equilíbrio; Q > Kps a solução não está em equilíbrio, é supersaturada e haverá precipitação. Equilíbrio de solubilidade de precipitação Exemplo: Um pouco de AgCl sólido foi colocado em um béquer com água. Depois de algum tempo, um experimento mostra que as concentrações de Ag+ e Cl- são ambas 1,2x10-5 mol/L. O sistema já atingiu o equilíbrio? Isto é, a solução está saturada? Em caso negativo, haverá dissolução adicional de AgCl? Kps = 1,8x10-10 Resposta: Q = 1,44x10-10 Equilíbrio de solubilidade de precipitação Exercício: PbI2 sólido (Kps = 9,8x10 -9) é colocado em um béquer com água. Após, algum tempo, a concentração de chumbo (II) é determinada, e encontra-se o valor de 1,1x10-3 M. O sistema já atingiu o equilíbrio? Isto é, a solução está saturada? Em caso negativo, haverá dissolução adicional de PbI2? Resposta: Q = 5,32x10-9 Equilíbrio de solubilidade de precipitação Predição da ordem de precipitação Uma solução de íons em solução pode ser separada por adição de um ânion de carga oposto, com o qual eles formam sais de solubilidades muito diferentes Exemplo: Uma amostra de água de mar contém, entre outros solutos, as seguintes concentrações de cátions solúveis: 0,050 mol L-1 Mg2+ (aq) e 0,010 mol L-1 Ca2+ (aq). Determine a ordem em que cada íon precipita com a adição progressiva de NaOH sólido. Kps Ca(OH)2 = 5,5x10 -6 e Kps Mg(OH)2 = 1,1x10-11 Resposta: Ordem: Mg e Ca Equilíbrio de solubilidade de precipitação Predição da ordem de precipitação Exercício: Carbonato de potássio é adicionado a uma solução que contém as seguintes concentrações de cátions solúveis: 0,030 mol L-1 Mg2+ (aq) e 0,0010 mol L-1 Ca2+ (aq). Determine a ordem em que cada íon precipita e a concentração de CO3 2- quando começar a precipitação de cada um. Kps CaCO3 = 8,7x10 -9 e Kps MgCO3 = 1,0x10 -5 Resposta: Ordem: Ca e Mg Equilíbrio de solubilidade de precipitação Predição da ordem de precipitação Exercício: O íon cloreto é adicionado a uma solução que contém as seguintes concentrações de sais solúveis: 0,020 mol L-1 Pb(NO3)2 (aq) e 0,0010 mol L -1 AgNO3 (aq). Determine a ordem em que cada íon precipita e a concentração de Cl- quando começar a precipitação de cada um. Kps AgCl = 1,6x10-10 e Kps PbCl2 = 1,6x10 -5 Resposta: Ordem: AgCl e PbCl2
Compartilhar