Ex.: Na análise de um resíduo, um aluno goteja 1 mL de
sobre 10 mL de uma solução que supostamente contém íons
. Qual a concentração mínima de
na solução para que algum precipitado seja observado?
. (R.
. Perceba que é possível que tenha Pb na solução em concentrações menores que o calculado)
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão está nos pedindo. Temos uma situação onde um aluno adiciona 1 mL de
3 M a 10 mL de uma solução que supostamente contém íons
. Queremos descobrir qual é a concentração mínima de
nessa solução para que ocorra a formação de um precipitado. Para resolver isso, vamos precisar usar o conceito de produto de solubilidade (
) e entender como as concentrações dos íons influenciam a formação de um precipitado.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a concentração final dos íons
na solução após adicionar o
. Sabemos que a
é um ácido forte, o que significa que ela se ioniza completamente na água:
Como são adicionados 1 mL de
3 M a 10 mL de solução, o volume total da mistura será de 11 mL. A concentração de
na solução resultante é:
Passo 3
Agora, vamos considerar a reação que pode ocorrer entre os íons presentes na solução. Os íons
podem reagir com os íons
para formar o cloreto de chumbo(II), que é pouco solúvel na água e pode precipitar:
O produto de solubilidade (
) para essa reação é dado por:
Dado que
.
Passo 4
Para que ocorra a formação de um precipitado de
, o produto das concentrações dos íons
e
deve ser maior ou igual ao
. Ou seja:
Queremos encontrar a concentração mínima de
, então vamos considerar o caso em que:
Passo 5
Primeiro, precisamos determinar a concentração de
na solução. Como a
se ioniza completamente, a concentração de
será igual à concentração de
:
Agora, substituímos os valores na equação para encontrar
:
Resposta
A concentração mínima de
na solução para que ocorra a formação de um precipitado é de aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Considere o sistema
Suponha que comecemos com
puro a uma concentração de
. Quais são as concentrações de equilíbrio de
e
?
Considere o equilíbrio representado pela Equação (I). Suponha que comecemos com HI puro a uma concentração de
a
. A concentração de equilíbrio do
é
. Calcule:
c. para a reação (I)
c.
Para aumentar a produção de
na reação
você comprimiria o sistema, expandiria o sistema ou adicionaria um gás inerte? Justifique sua resposta?
você comprimiria o sistema, expandiria o sistema ou adicionaria um gás inerte? Justifique sua resposta?
Considerando os dados abaixo, responda?
ácidos | Ka
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Qual o ácido mais forte? Qual o ácido mais fraco? Escreva a equação que demonstre a ionização desses ácidos e classifique as espécies segundo Bronsted-Lowry?