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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 11.Questões e Problemas - Ex. 15

O íon prata está sendo considerado como um reagente para separar I - de S C N - em uma solução de K I   0,060   m o l   L - 1 e 0,070   m o l   L - 1 em N a S C N .

  1. Qual concentração de A g + é necessária para reduzir a concentração de íons I - a 1,0 ∙ 10 - 6   m o l   L - 1 ?
  2. Qual é a concentração de A g + na solução quando o A g S C N começa a precipitar?
  3. Qual é a razão das concentrações de S C N - e I - quando o A g S C N começa a precipitar?
  4. Qual é a razão entre as concentrações de S C N - e I - quando a concentração de A g + for de 1,0 ∙ 10 - 3   m o l   L - 1 ?

Passo 1

Olá pessoal, para a resolução deste exercício primeiramente precisamos escrever as equações química do iodeto de prata ( A g I ) e o tiocionato de prata ( A g S C N ):

A g I ⇌ A g + + I -

A g S C N ⇌ A g + + S C N -

Agora iremos escrever as equações das constantes de solubilidade. Os valores de K p s é obtido pelo Apêndice 2:

A g + [ I - ] = K p s = 8,3 ∙ 10 - 17

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

No item (a) queremos descobrir concentração de A g + para:

[ I - ] = 1,0 ∙ 10 - 6   m o l   L - 1

Substituindo este valor na equação de K p s :

A g + [ I - ] = 8,3 ∙ 10 - 17

A g + = 8,3 ∙ 10 - 17 [ I - ] = 8,3 ∙ 10 - 17 1,0 ∙ 10 - 6  

A g + = 8,3 ∙ 10 - 11   m o l / L

Passo 2

Para o item (b) queremos descobrir A g + quando A g S C N começar a precipitar. E temos no enunciado:

S C N - = 0,070   m o l / L

Substituindo na equação do produto de solubilidade:

A g + [ S C N - ] = 1,1 ∙ 10 - 12

A g + = 1,1 ∙ 10 - 12 [ S C N - ] = 1,1 ∙ 10 - 12 0,070

A g + = 1,6 ∙ 10 - 11   m o l / L

Passo 3

No item (b) descobrimos a concentração do íon de prata ( A g + = 1,6 ∙ 10 - 11   m o l / L ) quando o tiocianato de prata precipita, para isso utilizamos:

S C N - = 0,070   m o l / L

No item (c) queremos descobrir a concentração de I - quando o A g S C N começa a precipitar, iremos substituir o valor da A g + na equação de K p s :

A g + [ I - ] = 8,3 ∙ 10 - 17

I - = 8,3 ∙ 10 - 17 [ A g + ] = 8,3 ∙ 10 - 17 1,6 ∙ 10 - 11  

I - = 5,2 ∙ 10 - 6   m o l / L

A razão das concentrações de S C N - e I - nesta situação é:

[ S C N - ] [ I - ] = 0,070 5,2 ∙ 10 - 6 = 1,3 ∙ 10 4

Passo 4

No item (d) iremos fazer a mesma razão que foi feita no item (c), porém neste caso temos A g + = 1,0 ∙ 10 - 3   m o l   L - 1 . E iremos descobrir as concentrações de S C N - e I - para esta concentração de A g + . Das equações do produto de solubilidade ( K p s ):

S C N - = 1,1 ∙ 10 - 12 [ A g + ]

I - = 8,3 ∙ 10 - 17 A g +

Substituindo na razão de [ S C N - ] e [ I - ] :

[ S C N - ] [ I - ] = 1,1 ∙ 10 - 12 [ A g + ] 8,3 ∙ 10 - 17 [ A g + ] = 1,1 ∙ 10 - 12 [ A g + ] ∙ [ A g + ] 8,3 ∙ 10 - 17

Para a mesma concentração de íons de prata, a razão entre as concentrações de S C N - e I - , sempre será:

[ S C N - ] [ I - ] = 1,1 ∙ 10 - 12 8,3 ∙ 10 - 17 = 1,3 ∙ 10 4

Ufa, esse já foi. Vamos fazer mais um exercício? Até já!

Resposta

  1. A g + = 8,3 ∙ 10 - 11   m o l / L .
  2. A g + = 1,6 ∙ 10 - 11   m o l / L .
  3. S C N - I - = 1,3 ∙ 10 4 .
  4. S C N - I - = 1,3 ∙ 10 4 .

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