Determine a concentração de íons cálcio em solução após a finalização da precipitação com oxalato de potássio, considerando que no final da precipitação a concentração do agente precipitante era de
e que a precipitação ocorreu nas seguintes condições:
pH final igual a 1,0 .
pH final igual a 1,0 .
Passo 1
Resumo do Enunciado e Conceitos Necessários
Vamos resolver um exercício de química onde precisamos determinar a concentração de íons cálcio (
) em uma solução após a precipitação com oxalato de potássio (
). A condição dada é que, ao final da precipitação, a concentração do agente precipitante (oxalato) é
e o pH da solução é 1,0. Para resolver isso, vamos precisar entender:
- Equilíbrios ácido-base, já que o pH está envolvido.
- A reação de precipitação entre o oxalato de potássio e os íons cálcio.
- O conceito de produto de solubilidade (
) para calcular a concentração dos íons em solução.
Passo 2
Determinar a Concentração de Oxalato
no pH 1,0
Primeiro, precisamos saber quanto do oxalato está presente na forma
no pH 1,0. Isso porque, em solução ácida, o oxalato pode estar parcialmente protonado.
A oxalic acid (
) se dissocia em duas etapas:
-
com constante . -
com constante .
No pH 1, temos
.
Vamos considerar que a concentração total de oxalato é
.
Usando as constantes de dissociação, podemos calcular a concentração de
.
Passo 3
Cálculo da Concentração de
Primeiro, para a primeira dissociação:
Assumindo que
:
Agora, para a segunda dissociação:
Rearranjando para
:
Passo 4
Utilizar o Produto de Solubilidade (
) para Encontrar
A reação de precipitação é:
O produto de solubilidade (
) para
é dado por:
Assumindo que o
da
é
, podemos rearranjar para encontrar
:
Resposta
A concentração de íons cálcio na solução após a precipitação é aproximadamente
.
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e
).