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Resoluções 2a série – Ensino Médio – Livro 5 1 QUÍMICA 2 01 E Por meio do produto de solubilidade (Kps), pode-se calcular o valor da solubilidade ( ) ou coe� ciente de solubilidades (CS) em mol/L do AgC. Considere 5 2 23= , . Kps = 1,8 · 10 –10 (mol/L)2 = ? H2OAgC(s) mol/L Ag+(aq) + C – (aq) mol/L mol/L K Ag C K K K ps ps ps ps = ∴ = ⋅ ∴ = ∴ = = ⋅ + − − 2 101 8 10 (mol/L) 2, mol/L mol/L ∴ = ⋅ = ⋅− −1 8 10 18 10 105 5, mol/L = mol/L ∴ = ⋅ ⋅ ∴ = − −9 5 10 3 5 10 3 2 5 5 ,, , 23 10 1 34 10 5 5 ⋅ ∴ = ⋅ − − mol/L mol/L 02 A (3) O sal menos solúvel é aquele que possui menor Kps, no caso FeCO3 com Kps = 10 –11. (4) Na solução saturada, os íons estarão presentes na propor- ção estequiométrica de 1:1, pois ambos são bivalentes. Logo, x · x = Kps ⇒ Kps = 10 –5 · 10–5 ⇒ Kps = 10 –10. (1) Para ocorrer a precipitação: [cátion] · [CO3 2–] > Kps ⇒ 4 · 10 –3 · 2,5 · 10–7 > Kps. Logo, Kps deve ser pelo menos 10 –9. (2) Para ocorrer a precipitação: [cátion] · [CO3 2–] > Kps ⇒ 3 · 10 –3 · 3,4 · 10–3 > Kps. Logo, Kps deve ser pelo menos 10 –5. Capítulo 19 Produto de solubilidade – Kps ATIVIDADES PARA SALA 03 D Por meio da solubilidade (S) do Sr(OH)2, calcule o produto de solubilidade (Kps). = 4 · 10–2 mol/L Kps = ? H2OSr(OH)2(s) 4 · 10–2 mol/L Sr2+(aq) + 2 OH – (aq) 4 · 10–2 mol/L 2 · 4 · 10–2 mol/L K Sr OH K K ps ps ps = ∴ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ ⋅ + − − − − − [ ][ ] ( ) ( )( 2 2 2 2 2 2 4 10 2 4 10 4 10 8 10 22 2) 04 Por meio do produto de solubilidade (Kps) do AgOH, cal- cule o pH dessa solução. Kps = 1 · 10 –8 I. Cálculo da solubilidade do AgOH: pH = ? AgOH(s) Ag+(aq) + OH – (aq) mol/L mol/L mol/L K Ag OH K K K ps ps ps ps = ∴ = ⋅ ∴ = ∴ = = ⋅ + − − [ ][ ] 2 1 10 88 4 4 1 10 1 10 mol/L mol/L ∴ = ⋅ ∴ = = ⋅ − − −[ ]OH H2O II. Cálculo do pH da solução de AgOH: pOH= –log [OH–]∴pOH = –log · 10–4→ pOH= 4 mas pH + pOH=14 ∴ pH + 4 =14 ∴ pH = 14 – 4 ∴ pH = 10 05 Cálculo da concentração (solubilidade em mol/L) da solu- ção aquosa sobrenadante de Fe2S3. Fe2S3(s) 2 Fe 3+ (aq) + 3 S 2– (aq) Kps = [Fe 3+]2[S2– ]3 Supondo que a [FeS3] = x mol/L, tem-se: Fe2S3(s) 2 Fe 3+ (aq) + 3 S 2– (aq) Kps = (2x) 2(3x)3 ∴ Kps = 4x 2 · 27x3 ∴ Kps = 108x 5 ∴ 3,456 · 10–52 = 108x5 ∴ x5 = 3 456 10 108 52, ⋅ − ∴ x5 = 32 · 10–55 ∴ x = 32 10 2 10555 5 555⋅ = ⋅− − ∴ x = 2 · 10–11 mol/L Portanto, a solubilidade da solução sobrenadante de Fe2S3 é 2 · 10 –11 mol/L. x mol/L 2x mol/L 3x mol/L 2a série – Ensino Médio – Livro 52 QUÍMICA 2 01 B Utilizando a solubilidade ( ) do B(OH)2, calcule a cons- tante do produto de solubilidade (Kps) do B(OH)2. = x mol/L Kps = ? H2O x mol/L x mol/L 2 · x mol/L B OH B OHs aq aq( ) ( ) ( ) ( )2 2 2− −+ Kps = [B 2–] [OH–]2 ∴Kps = x · (2x) 2 ∴Kps = 4x 3 02 E Por meio do produto de solubilidade (Kps) dos compostos AB(s) e AC2(s), calcule suas solubilidades ( ): AB(s): Kps = 4 · 10 –18 = ? AC2(s): Kps = 4 · 10 –18 = ? Para o composto AB(s): AB A Bs aq aq( ) ( ) ( ) + −+ mol/L mol/L mol/L H2O Kps = [A +][B–] Kps = · ∴Kps = 2 ∴ = ∴ = ⋅ − Kps 4 10 18 ∴ = 2 · 10–9 mol/L Para o composto AC2(s): AC A Cs aq aq2 2 2( ) ( ) ( ) + −+ mol/L mol/L 2 · mol/L H2O Kps = [A 2+] [C–]2 Kps = · (2 · ) 2 ∴ Kps = · 4 2 ∴ Kps = 4 3 ∴ = = ∴ = ⋅ ∴ = ⋅ − − 3 3 18 3 6 4 4 4 10 4 1 10 K K mol L ps ps / Dessa forma, conclui-se que: a) (F) AC2 é mais solúvel porque seu coe� ciente de solu- bilidade é maior ( = 1 · 10–6 mol/L). b) (F) A solubilidade de AC2 ( = 1 · 10 –6 mol/L) é maior que a solubilidade de AB ( = 2 · 10–9 mol/L). c) (F) Por acrescentarem um pequeno Kps (4 · 10 –18), os compostos AB(s) e AC2(s) são pouco solúveis em água. d) (F) Os compostos AB(s) e AC2(s) são pouco solúveis em água. e) (V) 03 B A solução que requer o menor número de gotas para ini- ciar a precipitação é a de cobre II: o produto de solubili- dade (Kps) do Cu(OH)2 é o menor de todos (2 · 10 –19) – essa é a base menos solúvel. A solução que requer o maior número de gotas para iniciar a precipitação é a de mag- nésio: o produto de solubilidade do Mg(OH)2 é o maior de todos (1 · 10–11) – essa é a base mais solúvel. Dessa forma, o número de gotas necessário à precipitação do respectivo hidróxido é cada vez maior na seguinte ordem dos cátions da solução: Cu2+ < Ni2+ < Mg2+. 04 C Utilizando o Kps do BaSO4 e a concentração de íons Ba 2+, pode-se calcular a concentração de íons SO4 2– (aq). Kps = 1,6 · 10 –9 mol2/L2 [Ba2+] = 1 · 10–2 mol/L [SO4 2–] = ? BaSO Ba + SO4(s) (aq) 2+ 4(aq) 2 K Ba SO SO ps = ∴ + − − [ ][ ] [ ] 2 4 2 4 2 == = ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ + − − − − K Ba mol L mol L SO mo ps [ ] , ( / ) / [ ] , 2 9 2 2 4 2 7 1 6 10 1 10 1 6 10 ll L/ H2O Dessa forma, para que haja precipitação, a concentração de íons SO4 2– deve ser um pouco maior que 1,6 · 10–7 mol/L. 05 D Para substâncias que apresentam a mesma “proporção iônica”, aquela de maior Kps será a mais solúvel. Os com- postos dados apresentam a mesma proporção iônica. O produto de solubilidade do sulfeto de chumbo (IV) é o menor de todos (7,0 · 10–29); isso signi� ca que ele é o sal menos solúvel e, portanto, o que irá precipitar primeiro, retendo a maior quantidade de íons Pb2+. 06 C I. Transforme a solubilidade do BiI3(s) de mg/L para mol/L: M (BiI3) = 589 g/mol = 7,76 mg/L ou 7,76 · 10–3 g/L = ? C = · M ATIVIDADES PROPOSTAS 2a série – Ensino Médio – Livro 5 3 QUÍMICA 2 III. Utilizando da quantidade de matéria (n) de íons Cu2+, calcule o número de íons Cu2+ em 10 mL dessa solução: n = 3 · 10–20 mol de íons Cu2+ números de íons Cu2+ = ? NA = 6,0 · 10 23 mol–1 x = 3 · 10–20 · 6,0 · 1023 íons Cu2+ ∴ x = 18 · 103 íons Cu2+ ∴ x = 1,8 · 104 íons Cu2+ 10 Ag2SO4(s) 2 Ag + (aq) + SO 2– 4(aq) Kps = [Ag +]2 [SO2–4 ] ∴ Kps = [2 · 2 · 10 –2]2 · 2 · 10–2 = 1,6 · 10–3 · 2 · 10–2 ∴ Kps = 32 · 10 –6 ou 3,2 · 10–5 Portanto, o Kps do Ag2SO4 , nessa temperatura, é 3,2 · 10 –5. 2 · 10–2 mol/L 2 · 10–2 mol/L 2 · 10–2 mol/L 1 L de solução de Cu2+ 3 · 10–18 mol de íons Cu2+ n0,01 L de solução de Cu2+ n = 1 · 10–2 · 3 · 10–18 mol de Cu2+ ∴n = 3 · 10–20 mol de íons Cu2+ 1 mol de íons Cu2+ 6,0 · 1023 íons Cu2+ x3 · 10–20 mol de íons Cu2+ CuS Cu Ss H O aq aq( ) ( ) ( ) 2 2 2+ −+ mol/L mol/L mol/L K Cu S K K mol L Cu ps ps ps = = ⋅ ∴ = ∴ = ⋅ ∴ = ⋅ ∴ = = + − − − + [ ][ ] / [ ] 2 2 2 36 18 2 9 10 3 10 33 10 18⋅ − mol L/ II. Utilizando da solubilidade do Cu2+, calcule a quanti- dade de matéria de íons Cu2+ em 10 mL de solução: = 3 · 10–18 mol/L V = 10 mL = 0,01 L n = ? = = ⋅ ∴ = ⋅ ∴ = ⋅ − − − C M g L g mol mol L mol L 7 76 10 589 776 10 589 1 32 10 3 5 5 , / / / , / II. Por meio da solubilidade (s) do BiI3, calcule a constante do produto de solubilidade (Kps): = 1,32 · 10–5 mol/L Kps = ? BiI Bi Is aq aq3 3 3( ) ( ) ( ) + −+ 1,32 · 10–5 mol/L 1,32 · 10–5 mol/L 3 · 1,32 · 10–5 mol/L H2O Kps = [Bi 3+][I–]3 ∴ Kps = 1,32 · 10 –5 · (3 · 1,32 · 10–5)3 ∴ Kps = 1,32 · 10 –5 · 27 · (1,32 · 10–5)3 ∴ Kps = 1,32 · 10 –5 · 27 · 2,3 · 10–15 ∴ Kps = 27 · 1,32 · 2,3 · 10 –20 ∴ Kps = 81,9 · 10 –20 ∴ Kps = 8,19 · 10 –19 07 B BaSO4(s) Ba 2+ (aq) + SO4 2– (aq) 2 · 10–5 mol/L 1 · 10–5mol/L Kps = [Ba 2+] · [SO4 2–] Kps = 2 · 10 –5 · 1 · 10–5 Kps = 2 · 10 –10 08 I. Cálculo da concentração em mol/L de PbSO4(aq): C = 0,045 g/L M = 303 g/mol C = · M ∴ = 1,48 · 10–4 mol/L II. Cálculo do Kps: PbSO4(aq) Pb 2+ (aq) + SO 2– 4(aq) Kps = [Pb 2+] [SO2–4 ] ∴ Kps = 1,48· 10 –4 · 1,48 · 10–4 = (1,48 · 10–4)2 ∴ Kps = 2,19 · 10 –8 Portanto, o Kps do PbSO4 é 2,19 · 10 –8. 09 I. Por meio do Kps do CuS, calcule sua solubilidade ( ): Kps = 9 · 10 –36 = ? = = =C M 0 045 303 0 00148 , , g /L g /mol mol/L 1,48 · 10–4 1,48 · 10–4 1,48 · 10–4
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