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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 10.Questões e Problemas - Ex. 12a

Calcule as solubilidades dos seguintes compostos em uma solução de M g ( C l O 4 ) 2 0,0333   m o l   L - 1 usando (1) as atividades e (2) as concentrações molares:

  1. A g S C N .

Passo 1

Oi galera, vem comigo! Primeiramente precisamos da reação química e o produto de solubilidade do tiocianato de prata:

A g S C N ⇌ A g + + S C N -                                           K p s = 1,1 ∙ 10 - 12

E também sabemos que:

K p s ' = K p s γ A g + ∙ γ S C N - = A g + [ S C N - ]

Iremos calcular a força iônica pela seguinte equação:

μ = 1 2 ( [ A ] ∙ Z A 2 + [ B ] ∙ Z B 2 + [ C ] ∙ Z C 2 + … )

Onde:

  • [ A ] , [ B ] , [ C ] , ... representam as concentrações molares de espécie dos íons A, B, C, ...
  • Z A 2 , Z B 2 , Z C 2 , ... correspondem às cargas da sua espécie

A força iônica a partir de M g ( C l O 4 ) 2 0,0333   m o l   L - 1 será:

M g ( C l O 4 ) 2 ⇌ M g 2 + + C l O 4 -

μ = 1 2 M g 2 + ∙ 2 2 + C l O 4 - - ∙ 1 2 = 1 2 0,0333 ∙ 4 + 0,0333 = 0,08   m o l / L

No cálculo de μ , consideramos que os íons A g + e S C N - provenientes do precipitado não afetam significativamente a força iônica da solução.

Passo 2

Com o valor da força iônica ( μ ), conseguimos descobrir o coeficiente de atividade ( γ ). Porém não temos valores para μ = 0,08   m o l / L , sendo assim iremos realizar uma interpolação, da seguinte maneira:

Para A g + temos os dados:

Então:

γ A g + - 0,80 0,75 - 0,80 = 0,08 - 0,05 0,1 - 0,05

γ A g + = 0,77

E para S C N - :

γ S C N - - 0,81 0,76 - 0,81 = 0,08 - 0,05 0,1 - 0,05

γ S C N - = 0,78

Voltando na equação de K p s ' :

K p s ' = K p s γ A g + ∙ γ S C N - = 1,1 ∙ 10 - 12 0,77 ∙ 0,78

K p s ' = 1,83 ∙ 10 - 12

Passo 3

Sabemos que:

K p s ' = A g + [ S C N - ] = 1,83 ∙ 10 - 12

A g S C N ⇌ A g + + S C N -

E através do balanceamento da reação, podemos observar que para 1 mol de A g S C N temos 1 mol de A g + e 1 mol de S C N - . Então nossa solubilidade molar será:

S = A g + = [ S C N - ]

Substituindo em:

A g + S C N - = 1,83 ∙ 10 - 12

S 2 = 1,83 ∙ 10 - 12

S = 1,4 ∙ 10 - 6   m o l / L

Passo 4

Desconsiderando as atividades, temos:

K p s = A g + S C N - = 1,1 ∙ 10 - 12

Como visto no Passo 3:

S = A g + = [ S C N - ]

Então:

S = 1,1 ∙ 10 - 12 = 1,0 ∙ 10 - 6   m o l / L

Prontinho pessoal, até mais!

Resposta

  1. 1,4 ∙ 10 - 6   m o l / L ;
  2. 1,0 ∙ 10 - 6   m o l / L .

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