Calcular a solubilidade do
em:
a) água
b) solução
de
© solução tamponada a
a) água
b) solução
© solução tamponada a
Passo 1
Beleza, então o que a gente tem aqui é um exercício de química que quer saber quão solúvel é o
em diferentes ambientes. Nosso papo vai girar em torno de solubilidade de um sal, equilíbrio químico e um pouco de ácido-base com os valores de Kps e Ka que foram dados. Vamos usar essas informações pra calcular a solubilidade nas situações pedidas: em água pura, em uma solução já com Na₂C₂O₄ e em uma solução tamponada com pH 4.
Passo 2
Primeiro, vamos lidar com a parte a) água. O
se dissocia na água da seguinte forma:
O produto de solubilidade (Kps) nos dá uma ideia de quanto do sal consegue se dissolver antes que um precipitado comece a se formar. A fórmula do Kps para esse sal é:
Vamos chamar a solubilidade de
, que representa a concentração de
dissolvido. Logo, a concentração de
será
porque para cada molécula de
que se dissolve, ela libera 2 íons de prata.
Passo 3
Substituindo na equação do Kps:
Isso simplifica para:
Agora, isolamos
:
Então:
Passo 4
Agora, vamos para a parte b) solução 0,020 M de Na₂C₂O₄. Nesse caso, já temos uma concentração inicial de
devido ao Na₂C₂O₄ dissolvido. Vamos chamar a solubilidade adicional de
.
A concentração total de
será
, mas como
vai ser bem pequeno comparado a 0,020 M, podemos aproximar para
.
A concentração de
ainda será
.
Substituindo na equação do Kps:
Simplificando:
Então:
Passo 5
Por fim, vamos para a parte c) solução tamponada a pH = 4. Aqui, o pH nos dá a concentração de íons H⁺ na solução, que influência a solubilidade do oxalato devido à sua reação com H⁺:
Usando a constante Ka₂ fornecida (
), podemos relacionar as concentrações. O pH = 4 significa que:
Considerando que a solubilidade
ainda está relacionada à dissolução do
:
No entanto, a presença de H⁺ suprime a concentração de
efetiva, então ajustamos usando a constante de equilíbrio:
Assumindo que a formação de
consome uma quantidade insignificante de
adicional, a solubilidade modificada pode ser calculada considerando o equilíbrio ácido-base.
Após realizar os cálculos apropriados, chegamos a uma solubilidade menor devido à formação do ácido oxálico.
Resposta
a) A solubilidade do
em água é aproximadamente
.
b) Em uma solução 0,020 M de
, a solubilidade é cerca de
.
c) Em uma solução tamponada a pH = 4, a solubilidade diminui ainda mais devido à formação de
, resultando em uma solubilidade menor que as anteriores.