Quantas vezes a solubilidade do oxalato de cálcio (
uma solução de oxalato de amônio
é inferior a sua solubilidade em água pura?
a. Fazer os cálculos sem considerar a força iônica da solução.
b. Fazer os cálculos considerando a força iônica da solução.
c. Determine a solubilidade do oxalato de potássio numa solução
de cloreto de potássio.
a. Fazer os cálculos sem considerar a força iônica da solução.
b. Fazer os cálculos considerando a força iônica da solução.
c. Determine a solubilidade do oxalato de potássio numa solução
Passo 1
Vamos resolver a parte a do exercício. A questão nos pergunta quantas vezes a solubilidade do oxalato de cálcio (
) em uma solução de oxalato de amônio
com concentração de
é menor do que sua solubilidade em água pura. Vamos usar o conceito de produto de solubilidade (
) para isso.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a solubilidade do oxalato de cálcio em água pura. A equação para o produto de solubilidade é:
Em água pura, a solubilidade
de
é tal que:
Portanto:
Resolvendo para
:
Passo 3
Agora, vamos calcular a solubilidade do oxalato de cálcio na presença de oxalato de amônio. Nesse caso, o oxalato proveniente do
já está presente na solução com concentração
, ou seja,
.
Usando novamente a equação do produto de solubilidade:
Agora,
já é conhecido, então podemos resolver para
:
Passo 4
Finalmente, para encontrar quantas vezes a solubilidade é menor na solução com oxalato de amônio comparada à água pura, basta dividir as duas solubilidades:
Passo 5
Vamos agora resolver a parte b do exercício. Aqui, precisamos fazer os cálculos considerando a força iônica da solução. Isso significa que além do efeito do íon comum, devemos levar em conta a influência da força iônica na solubilidade.
Passo 6
Primeiro, lembrando que a força iônica (
) da solução é uma medida de todas as cargas presentes na solução e afeta a atividade dos íons. A força iônica é calculada pela fórmula:
onde
é a concentração do íon
e
sua valência.
Passo 7
Na solução de oxalato de amônio
, temos dissociação completa em:
Portanto, as concentrações dos íons são:
Calculando a força iônica:
Passo 8
Agora, para considerar a força iônica na solubilidade, utilizamos a constante de atividade. A atividade dos íons é dada por:
onde
é o coeficiente de atividade, que pode ser estimado pela equação de Debye-Hückel:
Calculando para
:
Portanto:
Passo 9
Considerando a atividade, a equação do produto de solubilidade fica:
Assumindo que
também seja aproximadamente 0,45:
Resolvendo para
:
Passo 10
Comparando com a solubilidade em água pura (
):
Passo 11
Agora, vamos para a parte c do exercício. Precisamos determinar a solubilidade do oxalato de potássio (
) em uma solução de cloreto de potássio (
) com concentração
. Vamos novamente utilizar o produto de solubilidade (
).
Passo 12
Primeiro, escrevemos a equação de dissociação do oxalato de potássio:
Assim, a expressão para
é:
Passo 13
Na presença de
, que se dissocia completamente:
A concentração de
proveniente do
é
.
Seja
a solubilidade do
na solução. Assim, as concentrações dos íons serão:
Assumindo que
seja muito menor que
, podemos aproximar
.
Passo 14
Substituindo na expressão do
:
Resolvendo para
:
Passo 15
Portanto, a solubilidade do oxalato de potássio na solução de
de cloreto de potássio é
.
Resposta
A solubilidade do oxalato de potássio numa solução
de cloreto de potássio é
.
Exercícios relacionados
A solubilidade do fluoreto de cálcio a
é
. Calcule seu produto de solubilidade.
.
Uma solução, que contém íons cloreto
e íons iodeto
, é tratada com uma solução de nitrato de prata.
Com que relação ocorrerá uma precipitação simultânea dos sais?
Com que relação
A solubilidade do sulfato de cálcio é
. Uma solução saturada de sulfato de cálcio é misturada com um volume igual de uma solução de oxalato de amônio que contém
desse sal.
Haverá formação de precipitado. Justifique.
Haverá formação de precipitado. Justifique.
Determine o pH necessário para a precipitação do hidróxido de alumínio a partir de uma solução
de
.