Fluoreto de cálcio é o composto químico de fórmula CaF₂ e é encontrado na natureza sob a forma de minério de fluorita (Fig. 1) ou espatoflúor. É a principal fonte de flúor e seus compostos. Em uma solução aquosa saturada de CaF2 a concentração do íon Ca2+ é da ordem de 2,63.10-3 mol/L, numa determinada temperatura. A partir dessa informação, determine o valor do Kps do Fluoreto de cálcio.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o fluoreto de cálcio (CaF₂), que é um composto químico encontrado na natureza na forma de fluorita. A gente quer descobrir o produto de solubilidade (Ksp) desse composto numa solução saturada. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre solubilidade e como calcular o Ksp usando as concentrações dos íons na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que o produto de solubilidade (Ksp) é uma constante que indica o quanto de um sal (como o CaF₂) pode se dissolver em água. Ele é calculado usando as concentrações dos íons que o sal forma quando se dissolve.
No caso do fluoreto de cálcio (CaF₂), a equação de dissolução é:
CaF2(s) <=ftharpoons Ca^2+(aq) + 2,F^-(aq)
Isso significa que cada molécula de CaF₂ que se dissolve produz 1 íon de cálcio ( Ca^2+) e 2 íons de fluoreto ( F^-).

Passo 3

O enunciado nos diz que, numa solução saturada, a concentração do íon Ca^2+ é 2,63 × 10⁻³ mol/L. Vamos chamar essa concentração de $ [Ca^{2+}] $.
Como cada molécula de CaF₂ produz 2 íons de [Ca^2+] , a concentração de F^- será o dobro da concentração de F^-. Ou seja:
Ca^2+

Passo 4

Agora que temos as concentrações de ambos os íons, podemos calcular o Ksp usando a expressão:
Ksp = [Ca^2+] times [F^-]^2
Substituindo os valores que encontramos:
Ksp = (2,63 times 10^-3) times (5,26 times 10^-3)^2

Passo 5

Vamos resolver a expressão passo a passo. Primeiro, calculamos [F^-]^2:
(5,26 times 10^-3)^2 = 27,67 times 10^-6 , mol^2/L^2
Agora, multiplicamos pelo [Ca^2+]:
Ksp = 2,63 times 10^-3 times 27,67 times 10^-6
Ksp = 7,28 times 10^-8

Resposta

O Ksp do fluoreto de cálcio ( CaF2) é aproximadamente 7,28 × 10⁻⁸.

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