A princípio, os íons
e
podem ser separados pela diferença de solubilidade de seus fluoretos,
e
. Se você tem uma solução de concentração
para ambos os cátions,
começa a precipitar primeiro à medida que fluoreto é lentamente adicionado à solução. Sabendo que que o Kps do
é
e do
é
, responda:
a) Que concentração do íon fluoreto vai precipitar a quantidade máxima de
sem que haja precipitação de
?
a) Que concentração do íon fluoreto vai precipitar a quantidade máxima de
Passo 1
Então, temos um exercício que envolve química de solução, mais especificamente a solubilidade de fluoretos de bário (
) e cálcio (
). A gente quer descobrir qual a concentração de íons fluoreto (
) que fará com que a quantidade máxima de íons
precipite sem que o
comece a se formar. Para resolver isso, vamos usar o conceito de produto de solubilidade (
) e analisar quando cada sal começa a precipitar.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que quando adicionamos fluoreto (
) à solução, tanto
quanto
podem começar a precipitar. Porém, a ordem depende do
de cada composto. O que temos que garantir é que o
não precipite enquanto maximiza a precipitação de
.
Passo 3
O
é dado pela expressão:
Onde
é o cátion (Ba ou Ca) e
é o ânion fluoreto.
Passo 4
Para que apenas o
precipite, precisamos que a concentração de
seja suficiente para o
, mas ainda abaixo de onde o
começaria a se formar.
Primeiro, calculamos a concentração de
que começa a precipitar
:
Dado que
e
.
Passo 5
Resolvendo para
:
Passo 6
Agora, vamos verificar se essa concentração de
evita a precipitação de
. Usamos o
do
:
Substituindo os valores:
Calculando o lado direito:
Como
, o
não precipita.
Resposta
A concentração de íons fluoreto que precipita a quantidade máxima de
sem precipitar
é aproximadamente
.