pH e solubilidade

RKA8JV - Olá, tudo bem com você? Você vai assistir agora a mais uma aula de Ciências da Natureza. Nesta aula, vamos conversar sobre a relação entre o pH e a solubilidade. Alterar o pH de uma solução pode afetar a solubilidade de um sal levemente solúvel. Por exemplo, se pegarmos aqui um PbF₂(s), que é um sólido branco, e o colocarmos em um pouco de água destilada, o sólido vai atingir um equilíbrio com os íons em solução. Ao sofrer um processo de dissolução, o fluoreto de chumbo forma um íon positivo de chumbo, com carga positiva igual a 2, e ânions fluoreto com carga negativa igual a 1, em que temos uma proporção molar de 1:2. Portanto, se temos dois íons de chumbo 2⁺ neste diagrama, precisamos de 4 ânions de flúor. Em equilíbrio, a taxa de dissolução é igual à taxa de precipitação, e, portanto, a quantidade de sólido e a concentração e na solução permanecem constantes, e isso forma uma solução saturada de PbF₂. Considere, agora, que no sistema em equilíbrio a gente adicione alguns íons H⁺. Não se esqueça que ao aumentar a concentração de íons H⁺ na solução, estamos diminuindo o pH da solução. Quando os íons H⁺ são adicionados à solução, a maioria deles reage com os ânions de flúor que estão presentes. Ao fazer isso, teremos H⁺ mais F⁻ formando HF. Comparando o primeiro diagrama com o segundo, eu simplesmente adicionei três íons H⁺, que reagirão com três dos ânions fluoreto que estão presentes para produzir 3HF. Observe como a concentração de ânions de flúor em solução diminuiu do primeiro para o segundo diagrama devido à adição do íons H⁺, ou seja, o que temos aqui é um sistema que estava em equilíbrio, mas no processo, a concentração de ânions de flúor diminuiu. De acordo com o princípio de Le Chatelier, um sistema vai se deslocar na direção que diminua o estresse, portanto, se o estresse for a diminuição da concentração de ânions fluoreto, o sistema se deslocará para a direita a fim de produzir mais ânions de flúor. E quando o sistema se desloca para a direita, mais PbF₂ vai se dissolver para aumentar a concentração de Pb²⁺ e ânion fluoreto. Podemos ver isso comparando o segundo diagrama com o terceiro. Repare que a quantidade de sólido ficou menor, já que parte do PbF₂ se dissolveu, e, devido a isso, aumentamos a concentração de Pb²⁺ e F⁻ na solução. O sólido continua se dissolvendo e a concentração de íons continua aumentando em solução até que o sistema atinge o equilíbrio novamente. Enfim, para uma solução saturada de PbF₂ em equilíbrio, diminuindo o pH ou tornando a solução mais ácida através do aumento da concentração de íons H⁺, acaba aumentando a solubilidade do PbF₂, razão pela qual vemos mais do sólido se dissolvendo quando íons de H⁺ foram adicionados. Esse efeito de diminuir o pH e aumentar a solubilidade de um sal levemente solúvel, ocorre sempre que o sal levemente solúvel contém um ânion básico. Para este exemplo, o ânion básico é o ânion fluoreto, que reage com os íons H⁺ adicionados. Aí, quando o ânion básico reage, isso diminui a concentração desse ânion básico, o que fez com que o equilíbrio se deslocasse para a direita. Existem muitos outros exemplos de ânions básicos, mas dois deles são o ânion hidróxido e o ânion carbonato. E se um composto contém um ânion básico, como o ânion hidróxido, o hidróxido funciona como uma base e reage com os íons H⁺ para formar H₂O. Portanto, a solubilidade de um composto contendo um íon hidróxido aumentaria à medida que íons H⁺ fossem adicionados à solução. Também é importante observar que, para este problema com PbF₂, se o pH for diminuído a uma temperatura constante, o valor Kps para o PbF₂ permanece constante, portanto, a solubilidade molar aumenta mas o valor de Kps permanece o mesmo. Agora, que tal se, em vez do PbF₂, a gente observasse o que acontece com o PbCl₂. O PbCl₂ também é um sólido branco, portanto, se dissolvermos um pouco dele em solução, eventualmente alcançaremos um equilíbrio entre o sólido e os íons em solução. Este diagrama aqui mostra uma solução saturada de PbCl₂, e o sistema está em equilíbrio. Agora, neste sistema em equilíbrio, vamos fazer a mesma coisa que fizemos antes, ou seja, vamos diminuir o pH adicionando íons H⁺ à solução. Neste caso, os ânions cloreto não são básicos o suficiente para reagir com os íons H⁺, portanto, não formaremos HCl e a concentração de ânions cloreto vai permanecer a mesma que no diagrama original. Se a concentração de íons cloreto permanecer a mesma e a concentração de íons Pb²⁺ permanecer a mesma, o sistema ainda estará em equilíbrio, e, com isso, a redução do pH não afetará a solubilidade dos sólidos. O resultado disso é que ficaremos com a mesma quantidade de PbCl₂ no fundo do béquer em ambos os diagramas. Portanto, sempre que um ânion tem uma base extremamente fraca, como o ânion cloreto, dizemos que esse é um ânion de basicidade desprezível. E a solubilidade dos sais com ânions de basicidade desprezível não é afetada por mudanças no pH. Enfim, espero que você tenha compreendido tudo direitinho aqui e, mais uma vez, eu quero deixar para você um grande abraço, e dizer que te encontro na próxima. Então, até lá!