Calcule a solubilidade do sulfeto de níquel (NiS) em uma solução tampão com
.
Dados:
Dados:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a solubilidade do sulfeto de níquel (NiS) numa solução tampão com pH igual a 3. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico, constantes de dissociação ácida e produto de solubilidade (Kps). Precisamos entender como o pH influencia a solubilidade do NiS e aplicar as fórmulas corretas para encontrar a resposta.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o produto de solubilidade (Kps). O Kps é uma constante que indica até que ponto um composto iônico pode se dissolver em água antes de começar a formar um precipitado. Para o NiS, a equação de dissolução é:
E o Kps é dado por:
Passo 3
Agora, considerando que estamos em uma solução tampão com pH = 3, precisamos levar em conta que a espécie
pode reagir com prótons (
) da solução, formando
e
. As constantes de dissociação fornecidas (
e
) correspondem às etapas de protonação do $ S^{2-} $:
Passo 4
Com o pH = 3, podemos calcular a concentração de íons
na solução:
Passo 5
Precisamos relacionar
com
usando
. A equação para
é:
Rearranjando para
:
Passo 6
Substituímos
na expressão do Kps:
Assumindo que a solubilidade do NiS é
, temos:
Então:
Simplificando:
Passo 7
Resolvendo para
:
Passo 8
Substituindo os valores fornecidos:
Para simplificar, arredondamos para:
Resposta
A solubilidade do sulfeto de níquel (
) na solução tampão com $ \mathrm{pH} = 3 $ é aproximadamente $ 1,4 \times 10^{-16} , mol/L $.