Quais variáveis devem ser levadas em consideração para análise da solubilidade de um composto iônico em água? Demonstre como elas se inter-relacionam.
Passo 1
Vamos lá! O exercício pede para identificar quais variáveis a gente precisa considerar quando analisamos a solubilidade de um composto iônico em água. A matéria em questão aqui é Química, mais precisamente a solubilidade de substâncias iônicas. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como energia de solvatação, entalpia de dissolução, e fatores como temperatura e pressão.
Passo 2
Primeiro, uma variável importante é a temperatura. Geralmente, para sólidos iônicos, a solubilidade aumenta com o aumento da temperatura. Isso acontece porque o calor fornece a energia necessária para quebrar as ligações iônicas do sólido.
Passo 3
Outra variável é a pressão, mas ela tem um efeito mais significativo em gases. Para sólidos iônicos em líquidos, como a água, a pressão não afeta muito a solubilidade, então geralmente podemos considerar a pressão constante nesse caso.
Passo 4
A natureza dos íons também é crucial. Alguns íons se dissociam mais facilmente em água do que outros. Isso depende da energia de rede do composto iônico e da energia de solvatação que a água fornece para esses íons. A energia de rede é a energia necessária para manter os íons juntos no sólido, enquanto a energia de solvatação é a energia liberada quando os íons se hidratam.
Passo 5
A entalpia de dissolução (ΔH_diss) é a diferença entre a energia de rede e a energia de solvatação:
Se ΔH_diss for negativa, a dissolução é exotérmica e geralmente mais solúvel.
Passo 6
Além disso, a constante de solubilidade (K_sp) é uma medida que relaciona a quantidade de íons que se dissolvem em água. Ela depende das concentrações dos íons em equilíbrio:
Quanto maior o K_sp, maior a solubilidade do composto.
Passo 7
Por fim, a natureza do solvente também pode influenciar, mas como estamos considerando água, sabemos que ela é um solvente polar eficaz para decompor e manter os íons em solução.
Resposta
As variáveis principais para analisar a solubilidade de um composto iônico em água são a temperatura, a natureza dos íons, a entalpia de dissolução e a constante de solubilidade. A temperatura aumenta geralmente a solubilidade, a natureza dos íons determina quão facilmente eles se dissociam, a entalpia de dissolução relaciona a energia envolvida no processo e a constante de solubilidade quantifica a quantidade de íons dissolvidos. Essas variáveis interagem de forma que a temperatura e a energia de solvatação facilitam a dissociação dos íons, enquanto a constante de solubilidade quantifica esse equilíbrio.
Exercícios relacionados
Considere uma amostra de um sólido branco. Descreva algumas experiências simples que poderiam ser utilizadas a fim de ajudar a decidir se o tipo de ligação existente na amostra é fundamentalmente iônica, covalente ou devido a interações intermoleculares.
Leia as afirmações que são apresentadas abaixo. Marque (V) para aquelas que julgar verdadeiras e (F) para aquela que julgar falsa.
( ) O metanol tem temperatura de ebulição superior à do metanotiol
.
( ) O nitrato de potássio sólido é um não condutor de eletricidade, mas dissolve-se em água para formar uma solução condutora.
( ) O cloreto de iodo (ICI) possui temperatura de ebulição menor do que o bromo .
( ) O grafite © é um composto covalente, enquanto o estanho (Sn) é um composto metálico, apesar de estarem no mesmo grupo da tabela periódica.
( ) O metanol
( ) O nitrato de potássio sólido
( ) O cloreto de iodo (ICI) possui temperatura de ebulição menor do que o bromo
( ) O grafite © é um composto covalente, enquanto o estanho (Sn) é um composto metálico, apesar de estarem no mesmo grupo da tabela periódica.
A glicina proronada (
) é um ácido diprótico com
e
. Calcule as concentraçōes de todos os solutos em uma solução
de
.
Suponha que você tenha iodo sólido,
, e os líquidos água e tetracloreto de carbono
.
a) Descreva o que você observaria se estes compostos forem misturados (em pares e os três juntos).
b) Indique quais forças intermoleculares prevalecem entre os possíveis pares de compostos quando eles formam uma mistura.
a) Descreva o que você observaria se estes compostos forem misturados (em pares e os três juntos).
b) Indique quais forças intermoleculares prevalecem entre os possíveis pares de compostos quando eles formam uma mistura.