Considere a precipitação do Al(OH)3 a partir de uma solução de Al ^13+ com concentração 0,015 mol L^-1. (a) Qual deve ser o pH para iniciar a precipitação?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a precipitação do Al(OH)₃ a partir de uma solução que tem íons Al³⁺ com concentração de 0,015 mol/L. O que precisamos descobrir é qual o pH necessário para começar essa precipitação. Vamos precisar usar conceitos de solubilidade e equilíbrio químico para chegar na resposta.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender quando ocorre a precipitação. Isso acontece quando o produto das concentrações dos íons envolvidos ultrapassa o produto de solubilidade (Ksp) do composto. No caso, estamos lidando com Al(OH)₃, que se dissocia em Al³⁺ e OH⁻ na água.

Passo 3

A equação de dissociação do Al(OH)₃ é:
Al(OH)3 (s) rightarrow Al^3+ (aq) + 3,OH^- (aq)
O produto de solubilidade (Ksp) para essa reação é dado por:
Ksp = [Al^3+][OH^-]^3

Passo 4

Queremos achar o pH no qual a precipitação começa, ou seja, quando:
Ksp = [Al^3+][OH^-]^3
Isolando [OH⁻]:
[OH^-]^3 = Ksp[Al^3+]
[OH^-] = (Ksp[Al^3+])^1/3

Passo 5

Precisamos do valor de Ksp para o Al(OH)₃. Geralmente, ele é encontrado em tabelas de química e vale aproximadamente .

Passo 6

Substituindo os valores:
[OH^-] = (3 times 10^-340,015)^1/3
[OH^-] = (2 times 10^-32)^1/3
[OH^-] approx 2,37 times 10^-11 mol/L

Passo 7

Agora, vamos calcular o pOH:
pOH = -log([OH^-])
pOH = -log(2,37 times 10^-11)
pOH approx 10,62

Passo 8

Como sabemos que:
pH + pOH = 14
Podemos encontrar o pH:
pH = 14 - 10,62
pH approx 3,38

Resposta

O pH necessário para iniciar a precipitação do Al(OH)₃ é aproximadamente 3,38.

Exercícios relacionados