Calcular a solubilidade molar do CuS em uma solução na qual a
] é mantida constante a (a)
(b)
.
Passo 1
Então, vamos resolver esse exercício juntos! Precisamos calcular a solubilidade molar do CuS em duas soluções diferentes onde a concentração de íons hidronio,
, está mantida constante. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e constante de solubilidade. Vamos precisar entender o que é solubilidade, a constante de solubilidade (
) e como a presença de íons hidronio afeta a solubilidade do CuS.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o CuS se dissolve na água segundo a reação de equilíbrio:
A constante de solubilidade (
) para essa reação é dada por:
Precisamos encontrar a solubilidade do CuS, ou seja, a concentração de
e
em solução.
Passo 3
Agora, considere que a espécie
pode reagir com os íons hidronio (
) presentes na solução. A reação que ocorre é:
Essa reação reduz a concentração de
livre na solução, afetando assim a solubilidade do CuS.
Passo 4
Vamos chamar a solubilidade do CuS de
(em mol/L). Assim, temos:
E, devido à reação com
:
Mas isso não faz sentido físico, então precisamos ajustar nossa abordagem. Na verdade, a reação consome
na proporção de 1:2 com
, então para cada
mol/L de CuS que se dissolve, consome
mol/L de
.
Passo 5
Rearranjando a constante de solubilidade com a interação da
:
Onde
é uma constante relacionada à reação entre
e
.
Passo 6
Para simplificar, assumimos que
e reorganizamos a equação para encontrar a solubilidade
:
Vamos agora usar os valores de
fornecidos no problema para calcular
.
Passo 7
(a) Para
:
Substituindo
pelo valor conhecido para o CuS (vamos supor
para este exemplo):
Passo 8
(b) Para
:
Resposta
A solubilidade molar do CuS é:
(a)
(b)
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é mantida constante a (a)
e (b)
.
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(b)
.
Calcule a solubilidade molar do
uma solução na qual
é
(a) .
(b) .
© .
(d) .
(a)
(b)
©
(d)