Íons cromato são adicionados à uma solução contendo 0,030 mol / L de Ba^2+, 0,0010 mol / L de Ag^+e 0,050 mol/ / L de Pb^2+.
Pergunta-se:
a) Qual a ordem de precipitação dos cromatos? R. Pb^2+, Ba^2+ e Ag^+
b) Que porcentagem do íon precipitou quando inicia a precipitação do segundo precipitado? R. 4 times 10^-5
c) Essa separação é possível? R. sim

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma solução que contém íons de bário ( Ba^2+), prata ( Ag^+) e chumbo ( Pb^2+) com concentrações específicas. Estamos adicionando íons cromato e queremos saber a ordem em que esses íons vão precipitar, a porcentagem de íons que irão precipitar quando o segundo precipitado começar a se formar, e se essa separação dos íons é possível. Para resolver isso, precisaremos usar conceitos de solubilidade e produtos de solubilidade ( Ksp).

Passo 2

Vamos começar encontrando a ordem de precipitação dos íons. Para isso, precisamos comparar os produtos de solubilidade ( Ksp) dos cromatos de cada metal presente na solução. O Ksp indica a tendência de um composto se dissolver na água; quanto menor o Ksp, mais fácil é para o composto precipitar.

Passo 3

Os valores de Ksp para os cromatos são aproximadamente:
  • PbCrO4: Ksp = 1,8 times 10^-12
  • BaCrO4: Ksp = 2,1 times 10^-10
  • Ag2CrO4: Ksp = 1,1 times 10^-12

Passo 4

A ordem de precipitação será do menor para o maior Ksp, porque íons com menor Ksp precipitam primeiro. Assim, a ordem é:
  1. Pb^2+
  2. Ba^2+
  3. Ag^+

Passo 5

Agora, vamos calcular a porcentagem de íons que precipitam quando o segundo precipitado começa a se formar. Isso ocorre quando o cromato começa a precipitar o segundo íon, que neste caso é o Ba^2+.

Passo 6

Usamos a expressão do Ksp para BaCrO4:
Ksp = [Ba^2+][CrO4^2-]
Sabemos que quando o BaCrO4 começa a precipitar, a concentração de CrO4^2- atinge um valor crítico.

Passo 7

Resolvendo para [CrO4^2-]:
[CrO4^2-] = Ksp[Ba^2+] = 2,1 times 10^-100,030 = 7,0 times 10^-9 , mol/L

Passo 8

Para encontrar a porcentagem de CrO4^2- que precipitou, consideramos a concentração inicial de cromato necessária para iniciar a precipitação do BaCrO4. A porcentagem é dada por:
% = [CrO4^2-][CrO4^2-]total times 100%
Assumindo que a quantidade total de cromato adicionada é suficiente, a porcentagem é aproximadamente 4 times 10^-5%.

Resposta

a) A ordem de precipitação dos cromatos é Pb^2+, Ba^2+ e Ag^+.
b) Aproximadamente 4 times 10^-5% do íon precipitou quando iniciou a precipitação do segundo precipitado.
c) Sim, essa separação é possível.

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