Correção FUVEST 2027 · 1ª faseAcompanhe a resolução de cada questão da 1ª fase, ao vivoAcompanhar
Entrar

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 5 (Química) do ITA 2008

Química · Química: Produto de solubilidade (Kps)

Texto-base das questões 01 a 20 · Química

Constante de Avogadro = 6{,}02 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}
Constante de Faraday (F) = 9{,}65 \times 10^4\text{ C mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\text{ A s mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\text{ J V}^{-1}\text{ mol}^{-1}
Volume molar de gás ideal = 22{,}4\text{ L (CNTP)}
Carga elementar = 1{,}602 \times 10^{-19}\text{ C}
Constante dos gases (R) = 8{,}21 \times 10^{-2}\text{ atm L K}^{-1}\text{ mol}^{-1} = 8{,}31\text{ J K}^{-1}\text{ mol}^{-1} = 62{,}4\text{ mmHg L K}^{-1}\text{ mol}^{-1} = 1{,}98\text{ cal K}^{-1}\text{ mol}^{-1}
Constante gravitacional (g) = 9{,}81\text{ m s}^{-2}

DEFINIÇÕES

Pressão = 1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 101325\text{ Nm}^{\mathbf{-2}} = 760\text{ Torr}
1\text{ N} = 1\text{ kg m s}^{-2}
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0\ ^\circ\text{C} e 760\text{ mmHg}
Condições ambientes: 25\ ^\circ\text{C} e 1\text{ atm}.
Condições-padrão: 25\ ^\circ\text{C}, 1\text{ atm}, concentração das soluções: 1\text{ mol L}^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies), sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) ou (c) = sólido cristalino; (l) ou (\ell) = líquido; (g) = gás; (aq) = aquoso; (graf) = grafite; (CM) = circuito metálico; (conc) = concentrado; (ua) = unidades arbitrárias; [A] = concentração da espécie química A em \text{mol L}^{-1}.

MASSAS MOLARES

Elemento Químico Número Atômico Massa Molar
(\text{g mol}^{-1})		 Elemento Químico Número Atômico Massa Molar
(\text{g mol}^{-1})
H 1 1,01 Cl 17 35,45
Be 4 9,01 K 19 39,10
B 5 10,81 Ca 20 40,08
C 6 12,01 Fe 26 55,85
N 7 14,01 Cu 29 63,55
O 8 16,00 Zn 30 65,39
F 9 19,00 As 33 74,92
Na 11 22,99 Br 35 79,91
Mg 12 24,31 Ag 47 107,87
Al 13 26,98 Cd 48 112,41
P 15 30,97 Sn 50 118,71
S 16 32,06 I 53 126,90
Pt 78 195,08

Considere cinco frascos contendo, cada um, uma solução aquosa saturada de sulfato de cálcio em equilíbrio químico com seu corpo de fundo. A cada um dos cinco frascos é adicionada uma solução aquosa saturada, sem corpo de fundo, de um dos seguintes sais, respectivamente:

I. \ce{CaSO4}   II. \ce{CaCl2}   III. \ce{MgSO4}   IV. \ce{NaCl}   V. \ce{KNO3}

Assinale a opção que indica os sais cujas soluções aquosas saturadas aumentam a massa do sulfato de cálcio sólido nos frascos em que são adicionadas.

  1. A
    Apenas I e II
  2. B
    Apenas I e IV
  3. C
    Apenas II e III
  4. D
    Apenas III e IV
  5. E
    Apenas IV e V
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

No frasco existe o equilíbrio \ce{CaSO4(s) <=> Ca^{2+}(aq) + SO4^{2-}(aq)}, com K_{ps} = [\ce{Ca^{2+}}][\ce{SO4^{2-}}].

O sólido aumenta de massa quando o equilíbrio se desloca para a esquerda, isto é, quando há precipitação. Isso acontece se a adição elevar a concentração de um dos íons comuns (\ce{Ca^{2+}} ou \ce{SO4^{2-}}), o chamado efeito do íon comum. Mas é preciso lembrar que a solução adicionada também dilui o frasco.

Análise de cada sal:

  1. I. \ce{CaSO4} saturado: tem as mesmas concentrações de \ce{Ca^{2+}} e \ce{SO4^{2-}} do frasco. Nada muda, e a massa do sólido permanece a mesma.
  2. II. \ce{CaCl2} saturado: é muito solúvel, traz grande quantidade de \ce{Ca^{2+}}. Aumenta [\ce{Ca^{2+}}], o produto iônico passa de K_{ps} e \ce{CaSO4} precipita.
  3. III. \ce{MgSO4} saturado: é muito solúvel, traz muito \ce{SO4^{2-}}. Aumenta [\ce{SO4^{2-}}] e \ce{CaSO4} precipita.
  4. IV. \ce{NaCl} e V. \ce{KNO3}: não têm íon comum. Ao contrário, aumentam a força iônica e diluem o meio, o que favorece a dissolução, e a massa de sólido diminui ou não aumenta.

Portanto, só II e III aumentam a massa de \ce{CaSO4} sólido.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa A engana ao incluir o CaSO4 (I): parece efeito do íon comum, mas a solução adicionada já está saturada e não altera as concentrações.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO sal I tem os mesmos íons na mesma concentração já saturada, então não desloca o equilíbrio e não aumenta o sólido.
  • BI não altera o equilíbrio e IV (NaCl) não tem íon comum, favorecendo até a dissolução.
  • DIII está certo, mas NaCl não tem íon comum com CaSO4 e não faz precipitar.
  • ENaCl e KNO3 não têm íon comum; só diluem e aumentam a força iônica, favorecendo a dissolução.

Assunto: Produto de solubilidade (Kps).

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 5 no caderno Química do ITA 2008

Fonte: ITA 2008 · Química. Prova oficial ↗