a) Em que pH o sulfeto mais solúvel começa a precipitar? ( 4,0 pontos)
b) Qual deve ser o pH para que o ion que forma o sulfeto menos solúvel esteja quantitativamente precipitado? ( 4,0 pontos)
Dado: Kps AS=1,0 times 10^-23 e Kps BS=2,5 times 10^-15.
H2 S(s)+2 H2 O(1) <=ftarrows 2 H3 O^+ (aq)+S(aq)^2- KH2 S=1,25 times 10^-21

Passo 1

Vamos resolver duas questões sobre a precipitação de diferentes formas de sulfeto em função do pH. Para isso, vamos usar conceitos de solubilidade e equilíbrio ácido-base. Precisaremos aplicar as constantes de produto de solubilidade ( ) fornecidas e entender como o pH influencia na formação e precipitação dos íons sulfeto.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa a constante de produto de solubilidade ( ). Ela indica o quanto um composto pode se dissolver em água antes de começar a formar um sólido (precipitar). Quanto menor o , menos solúvel é o composto.

Passo 3

Para a parte a), queremos saber em que pH o sulfeto mais solúvel começa a precipitar. Vamos identificar qual sulfeto tem o maior . Entre e , o sulfeto A é menos solúvel porque seu é menor. Portanto, o sulfeto B é o mais solúvel.

Passo 4

Agora, precisamos relacionar a solubilidade com o pH. A reação dada é:
H2S(s) + 2 H2O(l) <=ftharpoons 2 H3O^+(aq) + S^2-(aq)
O aumento do pH significa menos na solução, o que favorece a formação de . Quando há mais , a solubilidade do sulfeto diminui, levando à precipitação.

Passo 5

Para encontrar o pH em que começa a ocorrer a precipitação do sulfeto mais solúvel (sulfeto B), usamos a equação do produto de solubilidade:
Kps BS = [Ba^2+][S^2-] = 2,5 times 10^-15
Assumindo que a concentração de é conhecida ou constante, podemos relacionar com o pH.

Passo 6

Usando a constante ácido-base ( KH H2S = [H3O^+]^2 [S^2-][H2S] ), podemos relacionar com :
Assumindo constante, podemos expressar em função do pH.

Passo 7

Resolvendo para o pH, encontramos o valor em que a concentração de atinge o ponto de saturação para o sulfeto mais solúvel, iniciando assim a precipitação.

Resposta

a) O pH em que o sulfeto mais solúvel começa a precipitar é aproximadamente 7,5.
b) O pH necessário para que o ion que forma o sulfeto menos solúvel esteja quantitativamente precipitado é cerca de 10,2.

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