QUÍMICA. Sistemas Heterogêneos. Produto de Solubilidade (Kps) - Parte 1. Prof ª. Giselle Blois

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1 QUÍMICA Sistemas Heterogêneos Produto de Solubilidade (Kps) - Parte 1 Prof ª. Giselle Blois

2 A solubilização, que depende da temperatura, de uma substância pode dar origem a um equilíbrio químico. Exemplo: Colocar um sal qualquer (AB) em um recipiente e adicionar água, com cuidado para não agitar. Ocorrerá, desta forma, dois processos: dissolução do sal e a precipitação do mesmo.

3 Equilíbrio químico: V 1 = V 2 AB (s) 1 2 A + (aq) + B + (aq) V 1 = velocidade de dissolução (ordem direta) V 2 = velocidade de precipitação (ordem inversa) * Por isso que a quantidade de corpo de fundo não se altera.

4 A constante desse equilíbrio heterogêneo é chamada de constante do produto de solubilidade (Kps, Ks ou PS). * Produto de Solubilidade: é o produto das concentrações molares dos íons presentes na solução saturada, estando cada concentração elevada à potência igual ao coeficiente do íon na equação de dissociação iônica correspondente.

5 Exemplo: CaCO 3(s) H 2 O Ca 2+ (aq) + CO 3 2- (aq) * No equilíbrio químico só participam espécies no estado gasoso ou aquoso. Kps = [Ca 2+ ]. [CO 3 2- ]

6 Exercício: 1. Escreva a equação que representa o equilíbrio de solubilidade e a expressão de Kps para as substâncias a seguir: a) AgBr b) Ag 2 SO 4 c) Al(OH) 3

7 a) AgBr AgBr Ag + + Br Ksp = [Ag + ]. [Br ] b) Ag 2 SO 4 Ag 2 SO 4 2 Ag + + SO 4 2- Ksp = [Ag + ] 2. [SO 4 2- ] c) Al(OH) 3 Al(OH) 3 Al OH - Kps = [Al 3+ ]. [OH - ] 3

8 Ao conhecermos a solubilidade do sal, é possível calcularmos a sua constante de solubilidade. Exemplo: A solubilidade de Ca 3 (PO 4 ) 2 é 10-6 mol/l, a 25 C. Qual o valor do Kps? * Isso demonstra que a solução saturada possui 10-6 mol do sal dissolvido, para cada litro de solução.

9 Ca 3 (PO 4 ) 2(s) 3 Ca +2 (aq) + 2 PO 4 3- (aq) mol/l mol/l mol/l Kps = [Ca +2 ] 3. [PO 4 3- ] 2 Kps = [ ] 3. [ ] 2 = 1,

10 OBS: Como a solubilidade depende da temperatura, os valores de Kps são encontrados experimentalmente e podem ser colocados em uma tabela.

11 CUIDADO!! É comum dizer que, quanto menor o Kps, menor é a solubilidade do sal ou da base. Porém, isso só é verdade se os íons presentes na solução estiverem em uma mesma proporção quando da dissociação do sal ou da base, na mesma temperatura.

12 À 25 C: Kps AgI = [Ag + ]. [I - ] = 1, Kps BaSO 4 = [Ba 2+ ]. [SO 4 2- ] = 1, Nesse exemplo, o AgI é menos solúvel que BaSO 4.

13 Se a proporção dos íons não for a mesma, a mais solúvel será a que apresentar a maior solubilidade, e dessa forma, não se deve comparar os valores do Kps.

14 Solução saturada = solução que alcançou o ponto de solubilidade; Solução insaturada = solução que ainda não chegou ao coeficiente de solubilidade; Solução supersaturada = solução que ultrapassou o ponto de solubilidade, é instável e possui corpo de fundo.

15 Se: Concentração dos íons < Kps solução não saturada Concentração dos íons = Kps solução saturada Concentração dos íons > Kps solução supersaturada

16 Aplicação para o uso de Kps: Separação analítica. Exemplo: Solução aquosa contendo quantidade iguais de Ca 2+ e Ba 2+. Ao adicionarmos a essa solução, gota a gota, uma solução de H 2 SO 4, teremos: Ca 2+ + SO 2-4 CaSO 4 Kps = 2, Ba 2+ + SO 2-4 BaSO 4 Kps = 1, Solubilidade: BaSO 4 < CaSO 4

17 Solubilidade: BaSO 4 < CaSO [Ba2+] [Ca2+] 0 I II [SO42-]

18 Exercícios: 1. O produto de solubilidade de um certo cloreto, MCl 2, é a 25 C. Calcule sua solubilidade em mol/l. MCl 2 M Cl x x 2x Kps = [M 2+ ]. [Cl - ] 2 = Kps = x. (2x) 2 = = x. 4x 2 = 4x 3 4x 3 = x = mol/l

19 2. (UCMG-MG) Considere uma solução do eletrólito abaixo, assinale verdadeiro (V) ou falso (F). B x A y x B y+ + y A x ( V ) Quanto menor o Kps do eletrólito, menos solúvel será esse eletrólito (se os íons estiverem na mesma proporção). ( V ) Se [B y+ ] x [A x ] y > Kps, haverá precipitação. ( ) Se [B y+ ] x [A x ] y < Kps, haverá dissolução do precipitado. V

20 ( V ) Se [B y+ ] x [A x ] y = Kps, a solução é saturada. ( V ) Um aumento do eletrólito sólido na solução saturada não altera o Kps.