Tem-se uma solução de sulfato de cádmio (CdSO4) e sulfato cúprico (CuSO4) que é em relação a cada substância. O pH dessa solução será gradualmente aumentado por adição de hidróxido alcalino.
Que hidróxido se precipitará primeiro? .

Passo 1

Vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma solução que contém sulfato de cádmio (CdSO₄) e sulfato cúprico (CuSO₄), cada um na concentração de mol/L. Queremos descobrir qual hidróxido vai precipitar primeiro quando aumentamos o pH dessa solução adicionando um hidróxido alcalino. Para resolver isso, vamos precisar conhecer os conceitos de solubilidade e produto de solubilidade (Ksp).

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que significa precipitar. Precipitação ocorre quando a concentração de íons em solução excede a solubilidade do composto, formando um sólido insolúvel. Nesse caso, estamos adicionando hidróxido (OH⁻) que pode se combinar com os íons metálicos (Cd²⁺ e Cu²⁺) para formar hidróxidos insolúveis como Cd(OH)₂ e Cu(OH)₂.

Passo 3

Para saber qual hidróxido vai precipitar primeiro, vamos comparar os produtos de solubilidade (Ksp) de Cd(OH)₂ e Cu(OH)₂. O Ksp nos diz o quanto de um composto pode se dissolver em água. Quanto menor o Ksp, menos solúvel é o composto, e mais facilmente ele precipita.

Passo 4

A equação do produto de solubilidade para um hidróxido genérico M(OH)₂ é:
Ksp = [M^2+] times [OH^-]^2
Onde [M²⁺] é a concentração do cátion metálico e [OH⁻] é a concentração de hidróxido.

Passo 5

Vamos calcular a concentração de [OH⁻] necessária para iniciar a precipitação de cada hidróxido usando os valores de Ksp:
Para Cu(OH)₂:
Ksp (Cu(OH)2) = 2,2 times 10^-20
2,2 times 10^-20 = (1,0 times 10^-3) times [OH^-]^2
[OH^-]^2 = 2,2 times 10^-201,0 times 10^-3 = 2,2 times 10^-17
[OH^-] = raiz2,2 times 10^-17 approx 1,48 times 10^-9 , mol/L
Para Cd(OH)₂:
Ksp (Cd(OH)2) = 2,5 times 10^-15
2,5 times 10^-15 = (1,0 times 10^-3) times [OH^-]^2
[OH^-]^2 = 2,5 times 10^-151,0 times 10^-3 = 2,5 times 10^-12
[OH^-] = raiz2,5 times 10^-12 approx 5,0 times 10^-6 , mol/L

Passo 6

Agora, comparamos as concentrações de [OH⁻] necessárias para a precipitação:
  • Cu(OH)₂ precipita quando [OH⁻] ≈ mol/L
  • Cd(OH)₂ precipita quando [OH⁻] ≈ mol/L
Isso significa que o Cu(OH)₂ precipita a uma concentração de OH⁻ muito menor do que o Cd(OH)₂.

Resposta

O hidróxido de cobre precipitará primeiro.

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