Questão 15 (1º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2010

Question

O produto de solubilidade, Kps, fornece informação sobre a solubilidade de sais em água. A tabela abaixo apresenta o Kps de dois sais de iodo.

Sal	K_{\text{ps}}
\ce{CuI}	1{,}0 \times 10^{-12}
\ce{BiI3}	2{,}7 \times 10^{-19}

Considerando essas informações, justifique qual dos sais é mais solúvel em água. (5,0 pontos)

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 15 (1º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2010

1º semestre · 1º dia · Química: Produto de solubilidade (Kps)

O produto de solubilidade, Kps, fornece informação sobre a solubilidade de sais em água. A tabela abaixo apresenta o Kps de dois sais de iodo.

Sal	K_{\text{ps}}
\ce{CuI}	1{,}0 \times 10^{-12}
\ce{BiI3}	2{,}7 \times 10^{-19}

Considerando essas informações, justifique qual dos sais é mais solúvel em água. (5,0 pontos)

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Resolução comentada

Resposta esperada pela UFG

\text{Kps} = [\ce{Cu+}]\ [\ce{I-}] = \text{X}^2 = 1{,}0 \times 10^{-12}
\text{X} = [\ce{Cu+}] = 1{,}0 \times 10^{-6}\ \text{mol/L}

\text{Kps} = [\ce{Bi^{3+}}]\ [3\ce{I-}]^3 = \text{X}(3\text{X})^3 = 2{,}7 \times 10^{-19}
\text{X} = [\ce{Bi^{3+}}] = 1{,}0 \times 10^{-5}\ \text{mol/L}

Comparando-se as duas solubilidades, verifica-se que o iodeto de bismuto, apesar de ter o menor Kps, é mais solúvel em água, pois 1{,}0 \times 10^{-5}\ \text{mol/L} > 1{,}0 \times 10^{-6}\ \text{mol/L}. (5,0 pontos)

Critério de correção

Atendeu plenamente a resposta do candidato que calculou corretamente a solubilidade dos sais e comparou seus resultados, concluindo que o sal de bismuto é o mais solúvel.

Ver como a UFG publicou

Publicada pela banca.

Resolução comentada

Os dois sais têm estequiometrias diferentes (1:1 e 1:3), então não dá para comparar só os valores de K_{\text{ps}}. É preciso calcular a solubilidade molar s de cada sal.

CuI

\ce{CuI(s) <=> Cu+(aq) + I-(aq)}

K_{\text{ps}} = [\ce{Cu+}][\ce{I-}] = s \cdot s = s^2

s = \sqrt{1{,}0\times10^{-12}} = 1{,}0\times10^{-6}\ \text{mol/L}

BiI3

\ce{BiI3(s) <=> Bi^3+(aq) + 3 I-(aq)}

K_{\text{ps}} = [\ce{Bi^3+}][\ce{I-}]^3 = s\cdot(3s)^3 = 27s^4

s^4 = \frac{2{,}7\times10^{-19}}{27} = 1{,}0\times10^{-20}

s = 1{,}0\times10^{-5}\ \text{mol/L}

Comparação: 1{,}0\times10^{-5} > 1{,}0\times10^{-6}, ou seja, a solubilidade do \ce{BiI3} é 10 vezes maior que a do \ce{CuI}.

Isso acontece mesmo com o K_{\text{ps}} do \ce{BiI3} sendo menor. Como o \ce{BiI3} libera 4 íons por fórmula, a solubilidade depende da raiz quarta do K_{\text{ps}}, e não da raiz quadrada, como no \ce{CuI}.

O sal mais solúvel em água é o \ce{BiI3} (s = 1{,}0\times10^{-5} mol/L, contra 1{,}0\times10^{-6} mol/L do \ce{CuI}).

Assunto: Produto de solubilidade (Kps).

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Questão 15 no caderno Grupo 1 da 2ª etapa da UFG 2010

Fonte: UFG 2ª etapa 2010 · 1º semestre · 1º dia · Grupo 1. Prova oficial ↗