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:
e
.
b) Qual deve ser o pH para que o ion que forma o sulfeto menos solúvel esteja quantitativamente precipitado? ( 4,0 pontos)
Dado:
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:
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:
Assumindo que a concentração de
é conhecida ou constante, podemos relacionar
com o pH.
Passo 6
Usando a constante ácido-base (
), 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.
Exercícios relacionados
Calcule as seguintes integrais indefinidas:
a. .
a.
Seja
Calcule os valores
.
Calcule as seguintes derivadas:
Calcule as seguintes derivadas: