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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 11 (2º semestre · 2º dia · Grupo 2) da 2ª etapa da UFG 2014

2º semestre · 2º dia · Química: Produto de solubilidade (Kps)

A figura a seguir apresenta quatro tubos de ensaio contendo diferentes soluções e informações sobre as constantes do produto de solubilidade.

Quatro tubos de ensaio numerados de 1 a 4

1 2 3 4
\ce{AgCl\ (aq)}
\text{Kps} = 2 \times 10^{-10}		 \ce{Mg(OH)2\ (aq)}
\text{Kps} = 8 \times 10^{-12}		 \ce{AgNO3\ (aq)}
solúvel		 \ce{NaI\ (aq)}
solúvel

Dados:
\text{Kps para o } \ce{AgI} = 8 \times 10^{-17}

\sqrt{2} = 1{,}42 \qquad \sqrt[3]{2} = 1{,}26

Considerando o exposto,

a) determine qual das substâncias presentes nos tubos 1 e 2 possui menor solubilidade. Justifique sua resposta utilizando o cálculo da solubilidade, em \text{mol.L}^{-1};

(2,0 pontos)

b) determine se haverá formação de precipitado após a mistura de alíquotas das soluções presentes nos tubos 3 e 4. Considere que, após a mistura, as concentrações dos íons \ce{Ag+} e \ce{I-} sejam iguais a 1{,}0 \times 10^{-4}\ \text{mol.L}^{-1}.

(3,0 pontos)

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Resolução comentada

Resolução comentada

a) Para comparar, calculamos a solubilidade molar (s) de cada sal a partir do Kps. Não dá para comparar só os valores de Kps, porque os sais têm estequiometrias diferentes.

Tubo 1 – AgCl (proporção 1:1):

\ce{AgCl <=> Ag+ + Cl-} \qquad K_{ps} = s \cdot s = s^2
s = \sqrt{2 \times 10^{-10}} = \sqrt{2} \times 10^{-5} = 1{,}42 \times 10^{-5}\ \text{mol/L}

Tubo 2 – Mg(OH)2 (proporção 1:2):

\ce{Mg(OH)2 <=> Mg^{2+} + 2 OH-} \qquad K_{ps} = s \cdot (2s)^2 = 4s^3
s^3 = \frac{8 \times 10^{-12}}{4} = 2 \times 10^{-12} \;\Rightarrow\; s = \sqrt[3]{2} \times 10^{-4} = 1{,}26 \times 10^{-4}\ \text{mol/L}

Como 1{,}42 \times 10^{-5} < 1{,}26 \times 10^{-4}, o AgCl é menos solúvel que o Mg(OH)2, embora o Kps do Mg(OH)2 seja menor.

O AgCl (tubo 1) tem a menor solubilidade: 1{,}42 \times 10^{-5}\ \text{mol/L}, contra 1{,}26 \times 10^{-4}\ \text{mol/L} do Mg(OH)2.

b) Para saber se há precipitação, comparamos o produto iônico Q com o Kps do AgI. Se Q > K_{ps}, a solução está supersaturada e precipita.

Q = [\ce{Ag+}][\ce{I-}] = (1{,}0 \times 10^{-4})(1{,}0 \times 10^{-4}) = 1{,}0 \times 10^{-8}
K_{ps}(\ce{AgI}) = 8 \times 10^{-17}

Como 1{,}0 \times 10^{-8} > 8 \times 10^{-17}, ou seja, Q > K_{ps}, o sistema excede o limite de solubilidade e o excesso de íons se deposita.

Haverá formação de precipitado de AgI, pois Q = 1{,}0 \times 10^{-8} > K_{ps} = 8 \times 10^{-17}.

Assunto: Produto de solubilidade (Kps).

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Ver como caiu na prova Questão 11 no caderno Grupo 2 da 2ª etapa da UFG 2014

Fonte: UFG 2ª etapa 2014 · 2º semestre · 2º dia · Grupo 2. Prova oficial ↗