Banco de questões: Equilíbrio: Produto de Solubilidade

Ao adicionar um sal pouco solúvel, como o Ag2CO3, à água, uma pequena quantidade de íons Ag+ e CO3-2 se dissolverá, estabelecendo um equilíbrio dinâmico com o sal sólido. O produto de solubilidade (Kps) para o Ag2CO3 é 8.0 x 10^-12. Considerando que em uma solução de ácido clorídrico, HCl, um soluto comum, a concentração de íons cloreto (Cl-) é de 0.1 M, preveja qual será o efeito do íon comum na solubilidade do Ag2CO3, demonstrando-o matematicamente. Considere que o sal Ag2CO3 está em equilíbrio com seus íons, e que a solubilidade do sal é muito pequena em comparação com a concentração inicial de íons Cl-. Compare a solubilidade do Ag2CO3 em água pura com a solubilidade em presença do HCl 0.1 M, e justifique sua resposta com base no conceito de efeito do íon comum.

Um aluno de química está trabalhando no laboratório com soluções de nitrato de prata (AgNO3) e cloreto de sódio (NaCl). Ele decide investigar a solubilidade de cloreto de prata (AgCl) no sistema e quer calcular seu produto de solubilidade (Kps) em função desses dois sais. Dados: Kps AgCl = 1,77 x 10⁻¹⁰; concentração de AgNO3 = 0,1 mol/L e NaCl = 0,2 mol/L. Para isso, siga os passos: (a) Determine a concentração inicial de íons Ag⁺ e Cl⁻ no sistema antes de qualquer precipitação acontecer. (b) Aplicando a Lei de Ação das Massas, estabeleça a equação de equilíbrio do AgCl e substitua as concentrações iniciais de Ag⁺ e Cl⁻ na equação. (c) Verifique se a solução está saturada em relação ao AgCl e, caso esteja, calcule a quantidade mínima de AgNO3 ou NaCl que deveria ser adicionada para evitar a precipitação de AgCl.

Uma indústria química precisa projetar um sistema de tratamento de efluentes que envolve a precipitação de sulfato de bário (BaSO4) a partir de uma solução aquosa de íons bário (Ba2+) e íons sulfato (SO4^2-). O valor do produto de solubilidade do sulfato de bário é 1,1 x 10^-10. Inicialmente, a indústria possui uma solução 0,001 M de BaCl2. Para garantir a eficiência máxima do processo, a empresa deseja determinar a concentração máxima que o íon sulfato (SO4^2-) pode atingir antes da formação de qualquer precipitado de sulfato de bário. Considerando que a solubilidade molar do BaSO4 é pequena em comparação com as concentrações iniciais de Ba2+ e SO4^2-, utilize os conhecimentos sobre o produto de solubilidade e o princípio de Le Chatelier para explicar por que a adição de Na2SO4, uma fonte de íons sulfato, a essa solução de BaCl2 não provocará a precipitação de BaSO4, mas possibilitará a determinação da concentração máxima de SO4^2- atingida. Faça uma análise qualitativa detalhada do equilíbrio, considerando a interação entre o equilíbrio de dissociação do BaCl2 e o equilíbrio de solubilização do sulfato de bário, para justificar como a adição de Na2SO4 desloca o equilíbrio para a formação de mais íons sulfato sem precipitar BaSO4, e determine a concentração final de íons sulfato na solução após a adição de Na2SO4 em excesso, assumindo que não há mudança significativa no volume da solução.