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Biblioteca de Química
Curso: Biblioteca de Química > Unidade 14
Lição 3: Equilíbrio da solubilidade- Dissolução e precipitação
- Íons poliatômicos comuns
- Introdução ao equilíbrio de solubilidade
- Exemplo resolvido: como calcular a solubilidade a partir de Kₚₛ
- Química Avançada 2015 - Discursiva 4
- Efeito do íon comum
- pH e solubilidade
- Solubilidade e formação do íon complexo
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Exemplo resolvido: como calcular a solubilidade a partir de Kₚₛ
Neste vídeo, vamos aprender a calcular a solubilidade molar de um composto na água a partir de seu valor de Kₚₛ a 25°C. Versão original criada por Jay.
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- gostaria de saber se tem uma fórmula para descobrir a solubilidade?(1 voto)
Transcrição de vídeo
RKA4JL - Olá!
Tudo bem com você? Você vai assistir agora a mais
uma aula de Ciências da Natureza. Nesta aula vamos resolver um exemplo que tem
como objetivo calcular a solubilidade molar. Nesse caso, vamos calcular a solubilidade
molar do fluoreto de cálcio, considerando que o Kps do fluoreto de cálcio
é igual a 3,9 vezes 10⁻¹¹ a 25 graus Celsius. O primeiro passo que precisamos fazer é escrever
a equação de dissolução do fluoreto de cálcio. Como sabemos, o fluoreto de cálcio sólido
vai se dissolver em solução para formar um íon de cálcio
aquoso 2+ e ânions fluoreto. Para equilibrar isso, precisamos incluir
um 2 na frente do ânion de flúor. A próxima etapa é configurar uma tabela IVE,
onde I representa a concentração inicial, V representa a variação na concentração
e E representa a concentração de equilíbrio. Antes que qualquer um dos fluoretos
de cálcio sólido se dissolvam, as concentrações iniciais de íon de cálcio 2+
e de ânion de flúor na solução são zero. Portanto, podemos colocar zero aqui
para a concentração inicial dos íons na solução. Quando a reação começar a ocorrer, parte do fluoreto
de cálcio vai se dissolver, mas não sabemos quanto. Devido a isso, podemos representar essa quantidade
dissolvida com -x aqui na tabela, onde x é a concentração de fluoreto
de cálcio que se dissolve. Olhando para as proporções de molares,
temos uma proporção molar de 1 para 1 entre o fluoreto de cálcio
e o íon de cálcio 2+. Portanto, se estamos perdendo x
na concentração de fluoreto de cálcio, devemos estar ganhando x
na concentração de íon de cálcio 2+. Temos aqui também uma razão molar de 1 para 2
entre o íon de cálcio 2+ e o ânion de flúor. Sendo assim, se ganhando mais x de cálcio 2+,
devemos ganhar mais 2x de ânion de flúor. Com base nessas informações, temos que a concentração
de equilíbrio do íon cálcio 2+ é zero mais x, ou apenas x, e a concentração de equilíbrio do íon fluoreto
será zero mais 2x, ou apenas 2x. A próxima etapa é escrever uma expressão Kps
a partir da equação balanceada. Temos aqui que Kps é igual
à concentração do íon cálcio 2+ e como há o coeficiente
de 1 na equação balanceada, a concentração de cálcio 2+
é elevada à primeira potência. Isso vezes a concentração de ânion de flúor, e como
há um coeficiente de dois na equação balanceada, a concentração de ânions de flúor
é elevada à segunda potência. Os sólidos puros não são incluídos
na expressão da constante de equilíbrio, portanto vamos deixar o fluoreto de cálcio
de fora da expressão Kps. Outro detalhe também: as concentrações de íons em nossa
expressão Kps são concentrações de equilíbrio, portanto podemos substituir x na concentração
de equilíbrio de cálcio 2+ e 2x na concentração
de equilíbrio de ânion de flúor. Também podemos substituir o valor Kps
para o fluoreto de cálcio. Ao fazer isso teremos aqui 3,9 vezes 10⁻¹¹,
e isso sendo igual a x vezes (2x)². Agora precisamos resolver
isso aqui para X. Ao fazer isso, temos aqui que 3,9 vezes 10⁻¹¹
é igual a x vezes (2x)². Bem, (2x)² é igual a 4 vezes x²
e isso vezes x é igual a 4x³. Agora para resolver para x precisamos
dividir os dois lados por 4, porque assim vamos cancelar esses dois 4
aqui do lado direito da igualdade. Também precisamos obter
a raiz cúbica de ambos os lados. Ao calcular a raiz cúbica do lado esquerdo
e a raiz cúbica do lado direito, chegaremos à conclusão que x
é igual a 2,1 vezes 10⁻⁴. Olhando para a nossa tabela IVE, x representa
a concentração de equilíbrio do íon cálcio 2+. Sendo assim, temos que 2,1 vezes 10⁻⁴ é
a concentração de equilíbrio do íon cálcio 2+. Para o ânion de flúor, a concentração
de equilíbrio é 2x. Então temos 2 vezes (2,1 vezes 10⁻⁴)
e isso é 4,2 vezes 10⁻⁴ molar, que é a concentração de equilíbrio
do ânion de flúor. Nosso objetivo era calcular a solubilidade
molar do fluoreto de cálcio, e a solubilidade molar se refere
à concentração de nosso sal que se dissolveu para formar
uma solução saturada em equilíbrio. Portanto, se x se refere à concentração
do íon cálcio 2+ em equilíbrio, olhando para as nossas razões molares essa também vai
ser a concentração de fluoreto de cálcio que se dissolveu. Sendo assim, 2,1 vezes 10⁻⁴ também é
a solubilidade molar do fluoreto de cálcio. Tecnicamente a uma temperatura constante,
nesse caso aqui de 25 graus, a concentração de
um sólido não muda. Então você verá que a maioria dos livros didáticos
não coloca -x na tabela IVE. Eu gosto de colocar dessa forma apenas para me lembrar
que x, nesse caso, se refere à solubilidade molar. Enfim, eu espero que vocês
tenham compreendido tudo direitinho e mais uma vez eu quero deixar aqui para vocês
um forte abraço e até a próxima!