Calcule a solubilidade do sulfeto de níquel 2 em solução tampão de pH igual a 3. Dados KPS igual a 2,0 vezes
igual a 1 vezes
KA2 igual a 1,3 vezes
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos calcular a solubilidade do sulfeto de níquel (NiS) em uma solução tampão com pH igual a 3. Para isso, vamos precisar das constantes de solubilidade (
) e das constantes de dissociação ácida (
e
).
Aqui estão os dados fornecidos:
-
do NiS = -
= -
=
Vamos usar esses valores para encontrar a solubilidade do NiS na solução tampão.
Passo 2
Vamos começar lembrando que o produto de solubilidade (
) é dado pela reação de dissolução do NiS:
O
é:
Queremos encontrar a concentração de
na solução tampão de pH 3.
Passo 3
Como estamos em uma solução tampão, a concentração de íons
é conhecida pelo pH:
A relação entre
e
é importante porque
pode reagir com
para formar espécies como
e
.
Passo 4
Considerando as etapas de protonação da sulfeto de níquel, temos:
As constantes de dissociação ácida são:
Passo 5
Vamos focar na primeira etapa de protonação, pois a segunda constante (
) é muito pequena, indicando que
não se protona significativamente em pH 3.
A reação relevante é:
A constante dessa reação (
) está relacionada a
pela relação:
Passo 6
Usando o princípio de Le Chatelier, a presença de
desloca a reação para a formação de
. Portanto, a concentração de
será menor do que seria em água pura.
Vamos definir a solubilidade de NiS como
, então:
Mas, devido ao
pequeno,
será aproximadamente igual a
, então podemos simplificar:
Passo 7
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 8
Agora, voltamos ao
:
Resolvendo para
:
Resposta
A solubilidade do sulfeto de níquel (NiS) em solução tampão de pH 3 é de 0,2 mol/L.