Calcule a molaridade de
em uma solução aquosa saturada de
em pH 6,00, se os equilíbrios são:
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular as molaridades de várias espécies químicas em uma solução saturada de
com pH 6,00. A matéria envolvida aqui é equilíbrio químico, especialmente solubilidade e reações ácido-base. Vamos precisar usar a constante do produto de solubilidade (
) e as constantes de base (
) fornecidas para resolver esse problema.
Passo 2
Primeiro, vamos usar o
da
para encontrar a concentração de
e
na solução. A equação de solubilidade é:
Se chamarmos a solubilidade de
de
, então:
Substituindo na expressão do
:
Resolvendo para
:
Então:
Passo 3
Agora, sabemos que a solução tem pH 6,00. Vamos encontrar a concentração de íons hidroxila (
) usando a relação:
Então:
E a concentração de
é:
Passo 4
Agora vamos considerar os equilíbrios das espécies de fosfato. Começamos com
que reage com água:
A constante
. A expressão para
é:
Substituindo os valores que temos:
Resolvendo para
:
Passo 5
Agora, consideramos o próximo equilíbrio:
Com
. A expressão para
é:
Substituindo os valores:
Resolvendo para
:
Passo 6
Por fim, analisamos o último equilíbrio:
Com
. A expressão para
é:
Substituindo os valores:
Resolvendo para
:
Resposta
As molaridades na solução aquosa saturada de
em pH 6,00 são aproximadamente: