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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 12.1 - Ex. 105

105. Sais solúveis não tóxicos como Fe2(SO4)3 são frequentemente usados durante a purificação da água para remover contaminantes sólidos tóxicos, porque eles formam hidróxidos gelatinosos que encapsulam os contaminantes e permitem sua remoção da água por filtração.

(a) Calcule a solubilidade molar de Fe(OH)3 em água em 25°C.

(b) Qual é a concentração de íons hidróxido em uma solução saturada de Fe(OH)3? Calcule o p H da solução.

(c) Discuta se seu resultado na parte (b) é razoável para uma solução de hidróxido básico. Explique as hipóteses que você usou em seus cálculos e avalie sua validade.

(d) Uma equação simplificada da reação de íons Fe3+ com água é Use os dados da Tabela 12.4 e Kw para calcular a constante de equilíbrio desta reação.

(e) Se 10,0 g de Fe2(SO4)3 forem dissolvidos em água suficiente para 1,00 L solução e o p H da solução subir até 8,00 por adição de NaOH, quem massa de Fe(OH)3 sólido se formará?

(f) Para testar a capacidade de Fe2(SO4)3 remover íons cloreto da água, uma solução padronizada contendo 24,72 g de NaCl em 1,000 L foi preparada.Uma amostra de 25,00 mL da solução de NaCl foi combinada com a mistura descrita na parte (e) e agitada. O Fe(OH)3 precipitado contendo íons cloreto encapsulados foi removida por filtração e dissolvida em ácido. Uma solução de AgNO3, em água foi , então, adicionada à solução resultante e o AgCl sólido formado foi filtrado e seco. A massa de AgCl encontrada foi igual a 0,604 g. Que percentagem de íons cloreto da amostra de 25,0 Ml foi removida da solução?

Passo 1

Letra (a)

Sabemos que a base em questão se dissocia segundo a seguinte equação:

No equilíbrio, temos:

K p s = F e 3 + O H - 3

2,0 x 10 - 39 = s 3 s 3

2,0 x 10 - 39 = 27 s 4

s = 9,3   x   10 - 11 m o l . L - 1

Passo 2

Letra (b)

Uma solução saturada de Fe(OH)3 é uma solução em que a concentração da base é igual a solubilidade molar da mesma. Sendo assim :

F e O H 3 = 9,3   x   10 - 11 m o l . L - 1

O H - = 3 F e O H 3 = 2,78 x 10 - 10 m o l . L - 1

p O H = - log ⁡ O H - = 9,6

p H = 4,4

Passo 3

Letra (c)

O resultado da parte b não é razoável de acordo com o p H para uma base, isso se deve pelo fato de que para o cálculo do mesmo não foi levado em conta a auto ionização da água e devia ter sido levado pois trata-se de uma solução muito diluída.

Passo 4

Letra (d)

A constande de equilíbrio da reação em questão é:

K = 5 x 10 - 4

Passo 5

Letra (e)

m F e O H 3 = 5,3 g

Passo 6

Letraa (f)

P = 60,1 %

Resposta

  1. s = 9,3   x   10 - 11 m o l . L - 1
  2. p H = 4,4
  3. Explicação
  4. K = 5 x 10 - 4
  5. m F e O H 3 = 5,3 g
  6. P = 60,1 %
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