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PAGQuímica 2011/1 Exercícios de Equilíbrio de Solubilidade Sal Kps Sal Kps Sal Kps BaCrO4 1,2x10-10 PbCrO4 1,8x10-14 SrCrO4 3,5x10-5 Ag2CrO4 1,9x10-12 BaF2 1,7x10-6 CaF2 3,9x10-11 MgF2 6,6x10-9 Cu(OH)2 4,8x10-20 BaSO4 1,5x10-9 SrSO4 2,8x10-7 PbS 2,5x10-27 ZnS 1,1x10-21 1. Uma solução foi preparada misturando-se 50 mL de CuSO4 0,01 mol/L com 50 mL de NaOH 0,01 mol/L. a) haverá precipitação de Cu(OH)2 nestas condições? Justifique sua resposta. b) quais são as concentrações de Na+, SO42-, Cu2+ e OH- em fase aquosa, após o equilíbrio ser atingido? c) se houver precipitação, qual a massa de precipitado formado? Se não houver, qual a massa de sólido que ainda pode ser adicionada à solução? d) qual a solubilidade do Cu(OH)2 em água pura? e) qual a solubilidade do Cu(OH)2 em solução aquosa de pH 12? f) explique a diferença encontrada em e e f. 2. Uma solução é preparada pela mistura de 150 mL de nitrato de prata (AgNO3) 0,350 mol/L com 250 mL de cromato de sódio (Na2CrO4) 0,210 mol/L a) haverá ou não precipitação de cromato de prata (Ag2CrO4), nestas condições? b) quais as concentrações do íon prata, Ag+, e íons cromato, CrO42-, após o estabelecimento do equilíbrio? c) se houver precipitação, qual a massa de cromato de prata precipitada? Se não houver, qual a massa de cromato de prata que ainda pode ser adicionada à solução sem haver precipitação? 3. Tem-se uma solução de nitrato de chumbo, Pb(NO3)2, nitrato de bário, Ba(NO3)2 e de nitrato de estrôncio, Sr(NO3)2, de concentrações 8x10-8, 5x10-2 e 4x10-5 mol/L, respectivamente. A essa solução, adiciona-se cromato de sódio sólido, Na2CrO4, lentamente. Considere que não há variação do volume. a) qual a concentração de cromato necessária para precipitar cada um dos íons? b) qual a ordem de precipitação dos cromatos? Justifique. c) qual a concentração do primeiro íon quando o segundo começar a precipitar? E quando o terceiro começar a precipitar, quais as concentrações dos dois íons que já haviam começado a precipitar? d) o que deve ser feito com o pH da solução para favorecer a precipitação seletiva? Justifique. 4. Um litro de solução a 25o C contém 0,10 mol/L de NaF e 0,01 mol/L de Na2SO4. Adiciona-se lentamente BaCl2 sólido. Assumindo que o volume da solução permanece constante, responda: a) qual sal precipita primeiro, BaSO4 ou BaF2? Justifique. b) a partir de que massa de BaCl2 adicionada o primeiro sal começa a precipitar? c) a partir de que massa de BaCl2 adicionada o segundo sal começa a precipitar? d) quando o segundo sal inicia sua precipitação, qual a concentração do ânion (SO42- ou F-) do primeiro sal que precipitou que permanece em equilíbrio na solução? 5. Soluções de “flúor” (fluoreto de sódio) ajudam a reduzir a incidência de cárie dentária. Em uma farmácia de manipulação, na falta de água deionizada, um auxiliar de laboratório preparou 1 L de uma solução 0,05% (0,0119 mol/L) de NaF com água mineral contendo 14,63 mg/L de Ca2+, 0,63 mg/L de Mg2+ e 19,09 mg/L de K+. Para a preparação da solução, o laboratorista adicionou lentamente o sal de NaF na água, sob agitação. a) haverá precipitação de CaF2 e/ou de MgF2 nestas condições? Justifique sua resposta. b) quais são as concentrações de F-, Ca2+, Mg2+ e K+ em fase aquosa, após o equilíbrio ser atingido? c) caso haja precipitação de CaF2, qual a massa de precipitado formado? Caso não haja precipitação, quanto fluoreto deveria ser adicionado para precipitar CaF2? d) qual a solubilidade do CaF2 em água pura? e) qual a solubilidade do CaF2 em solução de Ca(NO3)2 0,01 mol/L? f) explique a diferença encontrada em d) e e). 6. Tem-se uma solução de Zn2+ e Pb2+ em que a concentração de cada íon é 0,10 mol/L. a) qual a concentração mínima de íon sulfeto (S2-) necessária para precipitar cada um dos cátions? b) qual dos dois sulfetos precipitará primeiro? c) se o íon S2- for proveniente da dissociação completa do sulfeto de hidrogênio (H2S) em água, o que deve ser feito com o pH para precipitar separadamente os dois cátions? 7. Tem-se uma solução contendo Sr2+ 0,014 mol/L e Ba2+ 0,046 mol/L e deseja-se precipitar seletivamente estes dois íons, na forma de sulfato, adicionando-se Na2SO4 pouco a pouco. a) qual dos dois sais precipita primeiro? Com que concentração de Na2SO4? b) quando o segundo sal começar a precipitar, qual será a concentração do primeiro íon a precipitar ainda remanescente em solução? Ignore eventuais variações de volume, bem como hidrólises. 8. A seguir são apresentadas algumas afirmações. Classifique-as como verdadeiras ou falsas. No caso de afirmações falsas, reescreva-as, corrigindo o que for necessário. a) em uma solução aquosa de cátions cujos carbonatos sejam pouco solúveis, a adição de carbonato fará sempre com que haja a precipitação daquele com menor valor de Kps. b) o CaF2 tem a sua solubilidade em água aumentada pelo aumento do pH. c) se a uma mistura de cátions é adicionado um ânion que pode precipitar os respectivos sais, precipitará primeiro aquele com menor valor de KPS.
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