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Enunciado

Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 11.Questões e Problemas - Ex. 13

Uma solução diluída de N a O H é introduzida em uma solução de C u 2 +   0,050   m o l   L - 1 e 0,040   m o l   L - 1 em M n 2 + .

  1. Qual hidróxido precipita primeiro?
  2. Qual é a concentração de O H - necessária para iniciar a precipitação do primeiro hidróxido?
  3. Qual é a concentração do cátion que forma o hidróxido mais insolúvel quando o hidróxido mais solúvel começa a precipitar?

Passo 1

Olá pessoal, para a resolução deste exercício primeiramente precisamos escrever as equações dos equilíbrios dos hidróxidos de cobre (II) e de manganês envolvidos:

C u ( O H ) 2 ⇌ C u 2 + + 2 O H -

M n ( O H ) 2 ⇌ M n 2 + + 2 O H -

No próximo passo, a gente precisa escrever as equações das constantes de solubilidade. Os valores de K p s é obtido pelo Apêndice 2:

C u 2 + O H - 2 = K p s = 4,8 ∙ 10 - 20

M n 2 + O H - 2 = K p s = 2 ∙ 10 - 13

Passo 2

No item (a) queremos saber qual hidróxido irá precipitar primeiro, para isso iremos calcular a concentração de O H - para:

[ C u 2 + ] = 0,050   m o l   L - 1 ;

[ M n 2 + ] = 0,040   m o l   L - 1 .

Substituindo esses valores nas expressões do produto de solubilidade:

C u 2 + O H - 2 = 4,8 ∙ 10 - 20

O H - = 4,8 ∙ 10 - 20 0,050 = 9,8 ∙ 10 - 10   m o l / L

M n 2 + O H - 2 = 2 ∙ 10 - 13

O H - = 2 ∙ 10 - 13 0,040 = 2,24 ∙ 10 - 6   m o l / L

Como a [ O H - ] é menor para C u ( O H ) 2 , ele irá precipitar primeiro.

No item (b) queremos saber a concentração de O H - necessária para iniciar a precipitação do primeiro hidróxido. Sendo assim:

O H - = 9,8 ∙ 10 - 10   m o l / L

Passo 3

No item (c) queremos calcular a concentração do cátion que forma o hidróxido mais insolúvel quando o hidróxido mais solúvel começar a precipitar. Além disso, sabemos que quanto menor é o produto de solubilidade ( K p s ), menor é a solubilidade e o íon menos solúvel precipita. Como visto no item (a) o cátion mais insolúvel é o C u 2 + . Então precisamos descobrir o valor da concentração de O H - para M n 2 + = 0,040   m o l / L , como calculado no Passo 2, temos:

O H - = 2,24 ∙ 10 - 6   m o l / L

Substituindo esse valor na equação de K p s do hidróxido de chumbo (II):

C u 2 + O H - 2 = 4,8 ∙ 10 - 20

C u 2 + = 4,8 ∙ 10 - 20 ( 2,24 ∙ 10 - 6 ) 2 = 9,6 ∙ 10 - 9   m o l / L

Consegui te ajudar? Espero que sim. Até mais!

Resposta

  1. C u ( O H ) 2 precipita primeiro.
  2. O H - = 9,8 ∙ 10 - 10   m o l / L .
  3. C u 2 + = 9,6 ∙ 10 - 9   m o l / L .

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