Determine o pH necessário para a precipitação do hidróxido de alumínio a partir de uma solução
de
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O que a gente precisa fazer aqui é descobrir qual o pH necessário para que o hidróxido de alumínio (
) se precipite a partir de uma solução que tem uma concentração de íons
de
mol/L. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e a constante de produto de solubilidade (
).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa precipitar o hidróxido de alumínio. Precipitação ocorre quando os íons na solução se combinam para formar um sólido insolúvel. A equação balanceada para a formação do hidróxido de alumínio é:
Passo 3
Agora, vamos considerar a constante de produto de solubilidade (
) para o hidróxido de alumínio. A expressão do
para essa reação é:
Para encontrar o pH necessário para a precipitação, precisamos saber o valor do
para
. Supondo que
seja
(valor comum para
), podemos prosseguir.
Passo 4
Sabemos que a concentração de
é
mol/L. Vamos substituir esses valores na expressão do
:
Agora, isolamos
:
Então, tiramos a raiz cúbica de ambos os lados para encontrar
:
Passo 5
Agora, para encontrar o pH, primeiro calculamos o pOH usando a concentração de íons hidróxido:
E como sabemos que:
Então, o pH é:
Resposta
O pH necessário para a precipitação do hidróxido de alumínio é aproximadamente 5,04.