O ferro é um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre. O íon ferro-III em solução aquosa é hidrolisado de acordo com a equação:
Fe^3+ (aq)+3 H2 O(l) rightarrow Fe(OH)3(s)+3 H^+ (aq)
Com base nesta equação, explique por que na água do mar (pH=8 ) não há íons Fe^3+ (aq) presentes.
O que se pode dizer sobre as águas de determinados rios que são ricas em íons Fe^3+ (aq) ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre o íon ferro-III ( Fe^3+) em solução aquosa e como ele reage com a água. O conteúdo que vamos usar aqui é de Química, mais especificamente de equilíbrio químico e hidrolyse de íons metálicos. Para resolver isso, precisamos entender como o pH da água influencia a presença do Fe^3+ na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar a equação de hidrolyse que o exercício nos deu:
Fe^3+ (aq) + 3 H2 O(l) rightarrow Fe(OH)3(s) + 3 H^+ (aq)
Essa reação mostra que o íon Fe^3+ reage com a água para formar hidróxido de ferro(III) sólido e íons hidrogênio ( H^+). Isso é o que chamamos de hidrolyse.

Passo 3

Agora, vamos pensar no pH da água do mar, que é 8. O pH mede a concentração de íons H^+ na água. Um pH de 8 indica que a água é ligeiramente básica, ou seja, tem menos íons H^+ do que a água pura.

Passo 4

Quando o pH aumenta (fica mais básico), a concentração de H^+ diminui. Voltando à nossa equação de hidrolyse, se houver menos H^+ disponíveis, o equilíbrio da reação vai se mover para a esquerda para tentar produzir mais H^+. Isso significa que mais Fe^3+ vai permanecer na solução aquosa, ou seja, menos hidróxido de ferro(III) se forma.

Passo 5

No entanto, na água do mar, mesmo com o pH sendo 8, a presença de outros íons e a capacidade tamponante da água marinha fazem com que o Fe^3+ precipite como Fe(OH)3. Isso acontece porque, apesar do pH não ser muito alto, a concentração de Fe^3+ é geralmente baixa, favorecendo a formação do sólido Fe(OH)3 e, assim, retirando o Fe^3+ da solução.

Passo 6

Por outro lado, em águas de certos rios que são ricas em Fe^3+, o pH tende a ser mais baixo (mais ácido). Com um pH menor, há mais íons H^+ disponíveis na água. Isso empurra o equilíbrio da reação de hidrolyse para a direita, aumentando a concentração de Fe^3+ na solução e reduzindo a formação de Fe(OH)3 sólido.

Resposta

Então, na água do mar com pH 8, o Fe^3+ não está presente na solução porque ele se precipita como Fe(OH)3. Já em rios com águas mais ácidas, o Fe^3+ permanece dissolvido, tornando essas águas ricas em íons Fe^3+.

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