Autor: Carlos Disciplina/matéria: química/físico-química Assunto: solubilidade Página : 1 Quanto manor o Ks, menos solúvel será o sal e maior a precipitação. Solubilidades 18 – Produto de Solubilidade: OS, Kps, Ks É a máxima quantidade de soluto que se pode solubilizar num solvente. Ks=[P]c/[R]c Não pode ser sólido C =coeficiente 18.1 – Particularidades: a) produto de solubilidade(máxima quantidade dissolvido) é diferente de solubilidade(qualquer quantidade) 01. Assinale abaixo qual alternativa é incorreta acerca de um equilíbrio químico: a) A velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa. b) Ambas as reações (direta e inversa) ocorrem simultaneamente (trata-se de um equilíbrio dinâmico). c) As características macroscópicas do sistema (desde que fechado) não mais se alteram. d) Os sistemas se deslocam espontaneamente para o estado de equilíbrio. e) Obrigatoriamente, as concentrações de todas as substâncias participantes do equilíbrio devem ser iguais. b) Temperatura: Ks é diretamente proporcional à temperatura. 18.2 – aplicação: 2+ -1 a) PbBr2(s) ↔ Pb (aq) + 2 Br exercicios -6 Ks = 4x10 SPbBr2 = ? RESPOSTA: E I R E PbBr2(s) N s=? (n-s) c ↔ c Pb2+(aq) 0 1s X1S -6 2+ 1 2 Br-10 2S 2S -1 2 02. (FATEC) Nas condições ambientes, é exemplo de sistema em estado de equilíbrio uma: -6 1 Ks=[P] / [R] → 4x10 = [Pb ] x [Br ] → 4x10 = [S] x [2S] -6 3 -2 4x10 = 4[S] → S = 10 M 2→ a) xícara de café bem quente; b) garrafa de água mineral gasosa fechada; c) chama uniforme de bico de Bunsen; d) porção de água fervendo em temperatura constante; e) tigela contendo feijão cozido. Autor: Carlos Disciplina/matéria: química/físico-química Assunto: solubilidade Página : 2 RESPOSTA: B 03. (UFAL) Na expressão da constante de equilíbrio da reação H2(g) + Br2(g) D 2 HBr(g) estão presentes as concentrações em mol/L das três substâncias envolvidas. Isto porque a reação: a) envolve substâncias simples, como reagentes; b) envolve moléculas diatômicas; c) envolve moléculas covalentes; d) se processa em meio homogêneo; e) se processa sem alteração de pressão, a volume constante. 14. Qual a concentração de carbonato necessária para precipitar os cátions cálcio, bário e estrôncio, ambos 0,5 mol/L, em uma mesma solução? Dados: utilizar os valores de Kps fornecido na tabela. [CO32-] = 5,6x10-9; 1,0x10-8 e 2,2x10-10 mol/L 2-Sabendo que a solubilidade do cromato de prata ? Ag2CrO4 ? é de 2,5x10-2 g/L, a determinada temperatura, calcular o seu produto de solubilidade nessa temperatura. R=1,7x10-12M A solubilidade do composto BaSO4 em água é de 0,00092 grama por 100ml. Encontre o valor do produto solubilidade Kps desse composto RESPOSTA: D 04. (SEVERINO SOMBRA - RJ) À temperatura de 25°C A+ + B- "AB com velocidade da reação V1 = 1 x 1013 [A+] [B-] AB " A+ + B- com velocidade da reação V2 = 2 x 10-7 [AB] O valor numérico da constante de equilíbrio, a 25°C, da reação representada por A+ + B- DAB é: a) 2 x 10-6 b) 5 x 10-6 c) 2 x 10-20 d) 5 x 10-14 e) 5 x 1019 RESPOSTA: E 05 - A solubilidade do sulfato de chumbo em água é 0,038 g/L. Calcule o produto de -8 2 solubilidade do sulfato de chumbo. Kps= 1,6x10 (mol/L) 11. A solubilidade do cromato de prata em água é 0,022 g/L. Determine o produto de solubilidade. Kps= 1,2x10-12 (mol/L)3 12. O produto de solubilidade do iodato de chumbo é 2,5x10-13. Qual é a solubilidade do iodato de chumbo (a) em mol/L e (b) em g/L? s = 3,9x10-5 mol/L 13. O que representa a solubilidade de um sal pouco solúvel? Qual é a relação entre a solubilidade e o produto de solubilidade? Explicar como é possível indicar se um sal á mais ou menos solúvel, comparativamente, a partir da solubilidade e do produto de solubilidade, exemplificar utilizando as constantes do produto de solubilidade dos íons Ca2+, Ba2+, Mg2+ e Sr2+ com o carbonato. RESOLUÇÃO BaSO4 = Ba 2+ + SO4 2Kps = [Ba 2+].[SO4 2-] Chamamos S de solubilidade em mol/litro, portanto : S = [Ba 2+] Digamos que S significa quanto solubilizou. A concentração de Ba 2+ representa o que solubilizou. O sal BaSO4 foi solubilizado formando íons. Da mesma forma : S = [SO4 2-] Pois a cada mol de BaSO4 solubilizado foram gerados 1 mol de Ba 2+ e 1 mol de SO4 2de acordo com a estequiometria da reação. O valor de S dado é : S = 0,00092 grama por 100ml Transformando para mol/litro : A massa molar do sal BaSO4 é 233,4 . Dividindo a massa pela massa molar obtemos a quantidade em mol do sal. Número de moles = 0,00092g / 233,4 Número de moles = 3,9 . 10-4 mol Ou seja, a solubilidade do sal em mol/100ml é de 3,9 . 10-4 Devemos encontrar esse valor em mol/litro. Para isso fazemos o seguinte raciocínio : 100ml ---- 3,9 . 10-4 1000ml ---- x 100.x = 3,9 . 10-4. 1000 x = 3,9 . 10-5 S = 3,9 . 10-5 mol/litro Podemos utilizar esse valor na fórmula : Kps = [Ba 2+].[SO4 2-] S = [Ba 2+] = [SO4 2-] Kps = (3,9 . 10-5).( 3,9 . 10-5) Kps = 1,5 .10-9 Calcular a solubilidade do Mg(OH)2 em gramas por litro a partir do valor do produto solubilidade. Kps = 8,9.10-12 Autor: Carlos Disciplina/matéria: química/físico-química Assunto: solubilidade Página : 3 Questão 2- Dissolve-se 0,002mol de Pb(NO3)2 sólido em um litro de ácido sulfúrico 0,001 mol/L. A) Que reação ocorre no procedimento acima? B) Haverá precipitação de sulfato de chumbo? (admitir que não haverá variação no volume do ácido com a adição do sólido) Dado: Kps do sulfato de chumbo = 1,3 x 10elevado a -8 Questão 2A) A reação que ocorre pode ser representada pela equação química: Pb(NO3)2 + H2SO4 ---> PbSO4(s) + 2 HNO3 B) A concentração máxima de PbSO4 que pode permanecer em solução é obtida pelo produto de solubilidade: Vamos chamar novamente de S o número de moles de Mg(OH)2 dissolvido em um litro de água. Mg(OH)2 --> Mg+2 + 2OH- A cada mol de Mg(OH)2 dissolvido são gerados 1 mol de Mg+2 e 2 moles de OH-. Então se S moles de Mg(OH)2 são dissolvidos serão gerados S moles de Mg+2 e 2S moles de OH-. moles Mg+2 = S moles OH- = 2S Em um litro de água, a concentração desses íons pode ser dada por : +2 [Mg ] = S [OH-] = 2S Utilizando a fórmula do produto solubilidade : Kps = [Mg+2].[OH-]2 Kps = S.(2S)2 = S3 mas Kps = 8,9.10-12 4S3 = 8,9.10-12 S = 1,3.10-4 mol/litro A solubilidade do Mg(OH)2 é de 1,3.10-4 mol/litro. Kps = [Pb²+].[SO4²-] A concentração de Pb²+ tem que ser igual a concentração de SO4²- já que formam o sal na proporção de 1:1 1,3.10^-8 = [Pb²+]² [Pb²+] = 1,14 . 10^-4 mol/L essa é a concentração máxima de íons Pb²+ e SO4²- que podem permanecer em solução sem que precipitem. No exemplo há formação de 0,001mol/L (10-³ mol/L) de PbSO4 como essa concentração é maior do que a máxima concentração de íons que pode permanecer em solução ocorrerá precipitação de quase todo o sulfato de chumbo II produzido.