Calcule a solubilidade molar do
uma solução na qual
é
(a)
.
(b)
.
©
.
(d)
.
(a)
(b)
©
(d)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão quer que a gente calcule a solubilidade molar do
em diferentes concentrações de íons
. Isso envolve conhecimentos de equilíbrio químico, especialmente sobre o produto de solubilidade (
) e como os íons ácidos afetam a solubilidade de compostos pouco solúveis como o sulfato de bário.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar que o sulfato de bário,
, se dissolve na água da seguinte forma:
O produto de solubilidade (
) para essa reação é dado por:
Passo 3
Em uma solução ácida, os íons
podem reagir com os íons sulfato (
), formando o íon hidrogenossulfato (
):
Isso significa que parte dos íons
será consumida, reduzindo sua concentração livre na solução.
Passo 4
Vamos chamar a solubilidade molar do
de
. Assim, temos:
Onde
é a quantidade de
que reage com
.
Passo 5
A constante de ionização para a reação do
com
é
, que para o
é aproximadamente
. A expressão para
é:
Como a água é um solvente puro, sua concentração é constante e pode ser ignorada na equação.
Passo 6
Substituindo
na expressão do
:
E da expressão do
:
Assumindo que
é pequeno comparado com
, podemos aproximar
, então:
Passo 7
No entanto, devido à presença de íons
, a solubilidade aumenta. Vamos ajustar a equação considerando
:
Resolvendo para
:
Isso é uma equação quadrática na forma
, cuja solução é:
Considerando que
é pequeno comparado a
, podemos simplificar:
Resposta
A solubilidade molar do
na solução é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Calcular a solubilidade molar do MnS (verde) em uma solução com uma
constante e igual a (a)
(b)
.
Calcular a solubilidade molar do CuS em uma solução na qual a
] é mantida constante a (a)
(b)
.
Escreva expressões de balanço de massa para uma solução que é
(a) .
(b) .
© e
.
(d) e saturada com
.
(e) e saturada com
, o qual sofre a reação
.
(f) saturada com .
(g) saturada com .
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(f) saturada com
(g) saturada com
Descrever a preparação de
de
a partir do reagente sólido.