PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 25 da UFPR 2009

1ª fase · Química: Produto de solubilidade (Kps)

A dureza da água é um problema que afeta residências e indústrias por gerar acúmulo mineral nas tubulações e dificultar a formação de espumas de sabão e detergentes. Relacione os elementos da coluna da esquerda, que apresenta as constantes de produto de solubilidade de carbonatos, com as afirmativas da coluna da direita.

Kps
1. \ce{CaCO3} 10^{-9} ( ) É o carbonato menos solúvel dos listados.
2. \ce{MgCO3} 10^{-5} ( ) Uma solução saturada possui concentração de 10^{-5}\ \text{mol.L}^{-1} do cátion e 10^{-5}\ \text{mol.L}^{-1} do ânion.
3. \ce{FeCO3} 10^{-11} ( ) Se a concentração do cátion é da ordem de 4{,}0 \times 10^{-3}\ \text{mol.L}^{-1}, para ocorrer precipitação a concentração do carbonato deve ser de pelo menos 2{,}5 \times 10^{-7}\ \text{mol.L}^{-1}.
4. \ce{SrCO3} 10^{-10} ( ) Se a concentração do cátion é da ordem de 3{,}0 \times 10^{-3}\ \text{mol.L}^{-1}, para ocorrer precipitação a concentração do carbonato deve ser de pelo menos 3{,}4 \times 10^{-3}\ \text{mol.L}^{-1}.

Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo.

  1. A
    3 – 4 – 1 – 2.
  2. B
    3 – 2 – 1 – 4.
  3. C
    4 – 2 – 3 – 1.
  4. D
    3 – 1 – 4 – 2.
  5. E
    2 – 4 – 1 – 3.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

O produto de solubilidade de um carbonato \ce{MCO3} é K_{ps} = [M^{2+}][\ce{CO3^{2-}}]. Há precipitação quando o produto das concentrações atinge o K_{ps}. Para sais com a mesma proporção 1:1, quanto menor o K_{ps}, menos solúvel é o sal.

  1. Menos solúvel: é o de menor K_{ps}, 10^{-11}, ou seja, o \ce{FeCO3} (3).

  2. Solução saturada com 10^{-5} mol/L de cátion e de ânion: K_{ps} = 10^{-5}\times10^{-5} = 10^{-10}, que é o \ce{SrCO3} (4).

  3. Cátion a 4{,}0\times10^{-3} e carbonato a 2{,}5\times10^{-7}: K_{ps} = 4{,}0\times10^{-3}\times2{,}5\times10^{-7} = 10\times10^{-10} = 10^{-9}, que é o \ce{CaCO3} (1).

  4. Cátion a 3{,}0\times10^{-3} e carbonato a 3{,}4\times10^{-3}: K_{ps} = 3{,}0\times10^{-3}\times3{,}4\times10^{-3} \approx 10\times10^{-6} = 10^{-5}, que é o \ce{MgCO3} (2).

A sequência, de cima para baixo, é 3 – 4 – 1 – 2.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BTroca o 2º item: 10^{-5} mol/L de cada íon dá K_{ps}=10^{-10} (Sr), não 10^{-5} (Mg).
  • CPõe o \ce{SrCO3} como menos solúvel, mas o menor K_{ps} é o do \ce{FeCO3}.
  • DAssocia o 2º item ao \ce{CaCO3} e o 3º ao \ce{SrCO3}; os produtos 10^{-10} e 10^{-9} indicam o contrário.
  • EEscolhe o \ce{MgCO3} como menos solúvel, quando ele tem o maior K_{ps}.

Assunto: Produto de solubilidade (Kps).

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Fonte: UFPR 2009 · 1ª fase. Prova oficial ↗