Calcule a solubilidade do hidróxido de alumínio Al(OH)3 em uma solução de pH=5.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta é sobre calcular a solubilidade do hidróxido de alumínio, Al(OH)3, em uma solução com pH igual a 5. Para isso, vamos precisar entender sobre equilíbrio químico, solubilidade e como o pH influencia na concentração de íons na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a equação de dissolução do hidróxido de alumínio na água:
Al(OH)3 (s) rightarrow Al^3+ (aq) + 3, OH^- (aq)
Essa equação mostra que cada molécula de Al(OH)3 que se dissolve libera um íon de alumínio ( Al^3+) e três íons hidroxila ( OH^-).

Passo 3

A constante do produto de solubilidade ( Ksp) para essa reação é dada por:
Ksp = [Al^3+][OH^-]^3
O valor de Ksp para Al(OH)3 geralmente é conhecido e, para este exercício, vamos usar um valor típico de Ksp = 1.6 times 10^-33.

Passo 4

Como o pH da solução é 5, podemos encontrar a concentração de íons hidrogênio ( H^+) e, consequentemente, a de íons hidroxila ( OH^-). Lembrando que:
pH + pOH = 14
Então, se pH = 5:
pOH = 14 - 5 = 9
E a concentração de OH^- é:
[OH^-] = 10^-pOH = 10^-9, mol/L

Passo 5

Agora, substituímos [OH^-] no Ksp para encontrar [Al^3+], que representa a solubilidade do Al(OH)3:
Ksp = [Al^3+][OH^-]^3
Substituindo os valores:
1.6 times 10^-33 = [Al^3+](10^-9)^3
1.6 times 10^-33 = [Al^3+] times 10^-27

Passo 6

Agora, isolamos [Al^3+]:
[Al^3+] = 1.6 times 10^-3310^-27 = 1.6 times 10^-6, mol/L

Resposta

A solubilidade do hidróxido de alumínio Al(OH)3 em uma solução com pH 5 é de 1.6 times 10^-6, mol/L.

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