PAGQuímica Equilíbrio de Solubilidade

Transcrição

1 1. Uma solução foi preparada misturando-se 50 ml de CuSO 4 0,01 mol/l com 50 ml de NaOH 0,01 mol/l. a) haverá precipitação de Cu(OH) 2 nestas condições? Justifique sua resposta. b) quais são as concentrações de Na +, SO 4 2-, Cu 2+ e OH - em fase aquosa, após o equilíbrio ser atingido? c) se houver precipitação, qual a massa de precipitado formado? Se não houver, qual a massa de sólido que ainda pode ser adicionada à solução? d) qual a solubilidade do Cu(OH) 2 em água pura? e) qual a solubilidade do Cu(OH) 2 em solução aquosa de ph 12? f) explique a diferença encontrada em e e f.

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3 Cu(OH) 2 : 63,5 + 2x17 = 97,5

4 2. Uma solução é preparada pela mistura de 150 ml de nitrato de prata (AgNO 3 ) 0,350 mol/l com 250 ml de cromato de sódio (Na 2 CrO 4 ) 0,210 mol/l a) haverá ou não precipitação de cromato de prata (Ag 2 CrO 4 ), nestas condições? b) quais as concentrações do íon prata, Ag +, e íons cromato, CrO 4 2-, após o estabelecimento do equilíbrio? c) se houver precipitação, qual a massa de cromato de prata precipitada? Se não houver, qual a massa de cromato de prata que ainda pode ser adicionada à solução sem haver precipitação?

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8 3. Tem-se uma solução de nitrato de chumbo, Pb(NO 3 ) 2, nitrato de bário, Ba(NO 3 ) 2 e de nitrato de estrôncio, Sr(NO 3 ) 2, de concentrações 8 x 10-8, 5 x 10-2 e 4 x 10-5 mol/l, respectivamente. A essa solução, adiciona-se cromato de sódio sólido, Na 2 CrO 4, lentamente. Considere que não há variação do volume. a) qual a concentração de cromato necessária para precipitar cada um dos íons? b) qual a ordem de precipitação dos cromatos? Justifique. c) qual a concentração do primeiro íon quando o segundo começar a precipitar? E quando o terceiro começar a precipitar, quais as concentrações dos dois íons que já haviam começado a precipitar? d) o que deve ser feito com o ph da solução para favorecer a precipitação seletiva? Justifique.

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11 [CrO 4 2- ] p/ começar a pptar [M 2+ ] no início da pptação do PbCrO 4 % restante [M 2+ ] no início da pptação do SrCrO 4 % restante Ba 2+ 2,4 x ,33 x ,1 % 1,37 x ,7 x 10-7 % Pb 2+ 2,25 x 10-7 [ ] o 100 % 2,06 x ,6 x 10-5 % Sr 2+ 0,875 [ ] o 100 % [ ] o 100 %

12 4. Um litro de solução a 25 o C contém 0,10 mol/l de NaF e 0,01 mol/l de Na 2 SO 4. Adiciona-se lentamente BaCl 2 sólido. Assumindo que o volume da solução permanece constante, responda: a) qual sal precipita primeiro, BaSO 4 ou BaF 2? Justifique. b) a partir de que massa de BaCl 2 adicionada o primeiro sal começa a precipitar? c) a partir de que massa de BaCl 2 adicionada o segundo sal começa a precipitar? d) quando o segundo sal inicia sua precipitação, qual a concentração do ânion (SO 4 2- ou F - ) do primeiro sal que precipitou que permanece em equilíbrio na solução?

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15 5. Soluções de flúor (fluoreto de sódio) ajudam a reduzir a incidência de cárie dentária. Em uma farmácia de manipulação, na falta de água deionizada, um auxiliar de laboratório preparou 1 L de uma solução 0,05% (0,0119 mol/l) de NaF com água mineral contendo 14,63 mg/l de Ca 2+, 0,63 mg/l de Mg 2+ e 19,09 mg/l de K +. Para a preparação da solução, o laboratorista adicionou lentamente o sal de NaF na água, sob agitação. a) haverá precipitação de CaF 2 e/ou de MgF 2 nestas condições? Justifique sua resposta. b) quais são as concentrações de F -, Ca 2+, Mg 2+ e K + em fase aquosa, após o equilíbrio ser atingido? c) caso haja precipitação de CaF 2, qual a massa de precipitado formado? Caso não haja precipitação, quanto fluoreto deveria ser adicionado para precipitar CaF 2? d) qual a solubilidade do CaF 2 em água pura? e) qual a solubilidade do CaF 2 em solução de Ca(NO 3 ) 2 0,01 mol/l? f) explique a diferença encontrada em d) e e).

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17 (3,66x x)(0,0119-2x) 2 = 3, è eq. cúbica!! 2 soluções: x = 3,66x10-4 ou x = 0,00595 (sem significado físico, tornaria [Ca 2+ ] < 0) [F - ] = 0,0119-2x3,66x10-4 = 0,0112 mol/l [Ca 2+ ] = 3,9x10-11 /(0,0112) 2 = 3,11 x 10-7 mol/l

18 0,028 g 3,12 x 10-5

19 6. Tem-se uma solução de Zn 2+ e Pb 2+ em que a concentração de cada íon é 0,10 mol/l. a) qual a concentração mínima de íon sulfeto (S 2- ) necessária para precipitar cada um dos cátions? b) qual dos dois sulfetos precipitará primeiro? c) se o íon S 2- for proveniente da dissociação completa do sulfeto de hidrogênio (H 2 S) em água, o que deve ser feito com o ph para precipitar separadamente os dois cátions?

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21 7. Tem-se uma solução contendo Sr 2+ 0,014 mol/l e Ba 2+ 0,046 mol/l e deseja-se precipitar seletivamente estes dois íons, na forma de sulfato, adicionando-se Na 2 SO 4 pouco a pouco. a) qual dos dois sais precipita primeiro? Com que concentração de Na 2 SO 4? b) quando o segundo sal começar a precipitar, qual será a concentração do primeiro íon a precipitar ainda remanescente em solução? Ignore eventuais variações de volume, bem como hidrólises. 1,5x10-9 3,26x10-8 mol/l 3,26x10-8 mol/l

22 8. A seguir são apresentadas dez afirmações. Classifique-as como verdadeiras ou falsas. No caso de afirmações falsas, reescreva-as, corrigindo o que for necessário. a) em uma solução aquosa de cátions cujos carbonatos sejam pouco solúveis, a adição de carbonato fará sempre com que haja a precipitação daquele com menor valor de Kps. b) o CaF 2 tem a sua solubilidade em água aumentada pelo aumento do ph. c) se a uma mistura de cátions é adicionado um ânion que pode precipitar os respectivos sais, precipitará primeiro aquele com menor valor de Kps. a) F: ppta aquele cujo Kps for atingido primeiro b) F: a solubilização libera íon F-, que por hidrólise geram íons OH-. Pelo efeito do íon comum, o aumento do ph diminui a solubilidade c) F: = a)