Considere a precipitação do
a partir de uma solução de Al
com concentração 0,015
. (a) Qual deve ser o pH para iniciar a precipitação? (b) Em qual pH a precipitação é completa?
.
Passo 1
Vamos analisar o enunciado do exercício. Temos uma solução de íons de alumínio (
) com concentração de
. A questão envolve determinar o pH necessário para iniciar e completar a precipitação de
. Para resolver isso, vamos utilizar o conceito de produto de solubilidade (
).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o produto de solubilidade (
). Ele representa o produto das concentrações dos íons em solução no ponto de saturação, ou seja, quando a solução está prestes a ou já começa a formar um sólido precipitado. A equação para
é:
Passo 3
Para iniciar a precipitação, queremos encontrar o pH em que o produto das concentrações dos íons (
) iguala o
. Vamos rearranjar a equação para encontrar a concentração de íons hidroxila
:
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 4
Agora, vamos encontrar
tirando a raiz cúbica de
:
Passo 5
Para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH usando a relação:
Substituindo
:
Passo 6
Sabemos que:
Então, podemos encontrar o pH:
Resposta
(a) O pH necessário para iniciar a precipitação de
é aproximadamente 3,10.
(b) Para a precipitação ser completa, todo o
presente na solução deve reagir com os íons hidroxila. Isso ocorre quando o pH é suficientemente alto para garantir que
seja grande o suficiente para remover todo o
via precipitação.
Usando a mesma equação do
:
Para completa precipitação, assumimos que
é praticamente zero, o que implica que praticamente todo
foi removido da solução. Isso ocorre quando o excesso de
é tal que a reação de precipitação é totalmente favorecida.
Portanto, o pH para a precipitação completa deve ser significativamente maior que 3,10. Na prática, valores de pH entre 5,00 a 6,00 garantem a completa precipitação de
.
Exercícios relacionados
Considerando a adição lenta de íons
em uma solução contendo íons I , Br e Cl ; todos
. (a) Calcule a concentração de
necessária para iniciar a precipitação de cada sal; (b) Calcule o % de l-em solução ao se atingir o Kps do AgBr; © Calcule o % de l- Br precipitado ao se atingir o Kps do
do
do
do
Determine se um precipitado se formará em cada uma das misturas a seguir:
(a) Uma mistura aquosa contendo de
mais 100 mL de
.
(b) Uma mistura aquosa contendo de
mais 200 mL de
mol L-1.
e
(a) Uma mistura aquosa contendo
(b) Uma mistura aquosa contendo
a) escreva a fórmula estrutural da substância
;
b) explique por que o aluno obteve apenas um alceno como produto, apesar de ter partido de três alcenos diferentes.
b) explique por que o aluno obteve apenas um alceno como produto, apesar de ter partido de três alcenos diferentes.
Escreva a equação de HendersonHasselbalch para uma solução de ácido fórmico. Calcule o quociente
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nas seguintes situações: