Calcule a solubilidade molar do
uma solução que é: (1,0 pt) Descreva a solubilidade dessa solução em meio ácido e em meio básico.
(Dados:
: base forte;
: ácido fraco)
(Dados:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a solubilidade molar do
, que tem um produto de solubilidade (
) de
. Além disso, precisamos descrever como essa solubilidade se comporta em meio ácido e em meio básico. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e entender como ácidos e bases afetam a solubilidade do carbonato de cálcio.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o produto de solubilidade (
). Ele nos diz quão bem um composto se dissolve em água. Para o
, a reação de dissolução é:
E o
é dado por:
Passo 3
Vamos calcular a solubilidade molar (
) do
em água pura. Assumimos que quando
mols de
se dissolvem, formam
mols de
e
mols de
. Assim:
Portanto:
Passo 4
Agora, vamos analisar a solubilidade em meio ácido. Em ambiente ácido, há uma concentração extra de íons
. Esses íons reagem com
formando
:
Essa reação reduz a concentração de
, deslocando o equilíbrio da dissolução do
para mais produtos, aumentando assim a solubilidade.
Passo 5
Para quantificar, vamos considerar que todo o
proveniente do ácido reage com o
. Supondo que a concentração de
seja suficiente para reagir completamente, a nova expressão do
fica:
Onde
é a constante de dissociação do
.
Passo 6
Agora, vamos para o meio básico. Em ambiente básico, há excesso de íons
. Esses íons podem reagir com
para formar
, mas como o
já está em meio básico devido ao
, o excesso de
pode precipitar mais
, diminuindo a solubilidade do
.
Passo 7
Resumindo, em meio ácido, a presença de
aumenta a solubilidade do
ao consumir
, deslocando o equilíbrio para a direita. Já em meio básico, o excesso de
diminui a solubilidade ao precipitar mais
, deslocando o equilíbrio para a esquerda.
Resposta
A solubilidade do
aumenta em meio ácido devido à reação com
que consome
, promovendo mais dissolução. Em meio básico, a solubilidade diminui porque o excesso de
precipita
, reduzindo a quantidade dissolvida de
.