O produto de solubilidade do sulfato de chumbo (PbSO4) é 4x10^8 a uma temperatura. Calcule a solubilidade deste sal, em g/L, nesta mesma temperatura (M.M. PbSO4 = 303 g/mol).
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de solubilidade química! A gente tem o produto de solubilidade (Ksp) do sulfato de chumbo (PbSO₄), que é
, e a massa molar do PbSO₄ é 303 g/mol. Nosso objetivo é descobrir quantos gramas desse sal se dissolvem em 1 litro de água nessa temperatura. Para isso, vamos usar conceitos de equilíbrio químico e cálculos estequiométricos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o produto de solubilidade (Ksp). Ele indica o quão bem um sal se dissolve em água. Para o PbSO₄, a equação de dissolução é:
O Ksp é calculado como:
Vamos chamar a solubilidade de PbSO₄ de “s” mol/L. Isso significa que, quando o PbSO₄ se dissolve, ele produz “s” mol/L de íons Pb²⁺ e “s” mol/L de íons SO₄²⁻.
Passo 3
Substituindo na expressão do Ksp:
Sabemos que
, então:
Para encontrar “s”, vamos tirar a raiz quadrada de ambos os lados:
Passo 4
Agora que temos a solubilidade em mol/L, vamos converter para g/L usando a massa molar do PbSO₄. A massa molar é 303 g/mol, então:
Resposta
A solubilidade do sulfato de chumbo (PbSO₄) nessa temperatura é aproximadamente 0,0606 g/L.