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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 10.Questões e Problemas - Ex. 13a

Calcule as solubilidades dos seguintes compostos em uma solução de B a ( N O 3 ) 2   0,0167   m o l   L - 1 usando (1) as atividades e (2) as concentrações molares:

  1. A g I O 3 .

Passo 1

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

A g I O 3 ⇌ A g + + I O 3 -                                           K p s = 3,1 ∙ 10 - 8

Para o cálculo da solubilidade considerando as atividades, precisamos descobrir K p s ' , que é dada pela equação:

K p s ' = K p s γ A g + ∙ γ I O 3 - = A g + [ I O 3 - ]

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 B a ( N O 3 ) 2   0,0167   m o l   L - 1 será:

B a ( N O 3 ) 2 ⇌ B a 2 + + 2 N O 3 -

μ = 1 2 B a 2 + ∙ 2 2 + 2 ∙ N O 3 - ∙ 1 2 = 1 2 0,0167 ∙ 4 + 2 ∙ 0,0167 = 0,05   m o l / L

No cálculo de μ , consideramos que os íons A g + e I O 3 - provenientes do precipitado não afetam significativamente a força iônica da solução.

Passo 2

Pela Tabela com uma força iônica de 0,05   m o l / L , conseguimos encontrar o coeficiente de atividade ( γ ):

γ A g + = 0,80

γ I O 3 - = 0,82

Voltando na equação de K p s ' :

K p s ' = K p s γ A g + ∙ γ I O 3 - = 3,1 ∙ 10 - 8 0,80 ∙ 0,82

K p s ' = 4,73 ∙ 10 - 8

Passo 3

Como vimos no Passo 1:

K p s ' = A g + [ I O 3 - ] = 4,73 ∙ 10 - 8

Onde:

A g I O 3 ⇌ A g + + I O 3 -

E através do balanceamento da reação, podemos observar que para 1 mol de A g I O 3 temos 1 mol de A g + e 1 mol de I O 3 - . Então nossa solubilidade molar será:

S = A g + = [ I O 3 - ]

Substituindo em:

A g + I O 3 - = 4,73 ∙ 10 - 8

S 2 = 4,73 ∙ 10 - 8

S = 2,2 ∙ 10 - 4   m o l / L

Passo 4

Quando a gente desconsidera as atividades no cálculo da solubilidade, teremos o seguinte:

K p s = A g + I O 3 - = 3,1 ∙ 10 - 8

Como visto no Passo 3:

S = A g + = [ I O 3 - ]

Então:

S = 3,1 ∙ 10 - 8 = 1,8 ∙ 10 - 4   m o l / L

Prontinho pessoal, até mais!

Resposta

  1. S = 2,2 ∙ 10 - 4   m o l / L ;
  2. S = 1,8 ∙ 10 - 4   m o l / L .

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