Determine a solubilidade do hidróxido de cálcio, , em água pura e em um meio tampão cujo pH é 13.
(Resposta: (água pura) e

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse problema juntos! A gente precisa encontrar a solubilidade do hidróxido de cálcio, , em duas situações: em água pura e em um meio tampão com pH igual a 13. Para isso, vamos usar o conceito de produto de solubilidade ( ), que nos ajuda a entender quanto de uma substância pode se dissolver em um solvente antes de começar a formar um sólido novamente.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar para a dissociação do na água. Quando ele se dissolve, se separa em íons de cálcio ( ) e hidróxido ( ). A equação da reação é:
Aqui, para cada mol de que se dissolve, forma-se 1 mol de e 2 moles de .

Passo 3

Vamos usar o para encontrar a solubilidade. A expressão do produto de solubilidade para essa reação é:
Sabemos que .

Passo 4

Agora, vamos definir a solubilidade como . Então:
  • (porque para cada mol de que se dissolve, formam-se 2 mols de )
Substituindo na expressão do :

Passo 5

Agora, vamos resolver para :

Passo 6

Então, em água pura, a solubilidade do é aproximadamente .

Passo 7

Agora, vamos analisar a solubilidade no meio tampão com pH 13. Primeiro, lembrando que:

Passo 8

Com esse valor de , voltamos à expressão do :

Resposta

A solubilidade do é em água pura e em um meio tampão com pH 13.

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I.
II.
III.
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