anapaulacosta-6ª aula equilibrio e volumetria de precipitação - dado eq.pdf
TRANSCRIPT
![Page 1: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/1.jpg)
Equilíbrio e Volumetria de
Precipitação
Universidade Federal do Espírito Santo - UFES Centro Universitário do Norte do Espírito Santo - CEUNES
• Curso: Engenharia Química
• Disciplina: Química Analítica
Profa. Dra. Ana Paula Oliveira Costa.
![Page 2: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/3.jpg)
pX = -log[X]
![Page 4: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/6.jpg)
Construção da Curva de titulação
Exemplo: determinação do teor de cloretos utilizando a precipitação com Ag+, usando solução de NaCl 0,1 M e AgNO3 0,1 M
A curva de titulação é construída relacionando o valor de pAg ou pCl em função do volume gasto de titulante.
![Page 7: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/7.jpg)
a) No início pCl antes da adição de AgNO3: [Cl-]= 0,1mol L-1 pCl = 1,0
No início da titulação o volume de titulante adicionado é igual a zero, portanto:
Kps = [Ag+][Cl-] = 1,82 x 10-10
-log[Ag+] - log[Cl-]=-log (1,82 x 10-10) pAg + pCl = 9,74 pAg = 9,74 – pCl pAg = 8,74
![Page 8: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/8.jpg)
No ponto de equivalência, ou seja, após a adição de 50 mL de AgNO3:
[Ag+] = [Cl-]
pAg + pCl = 9,74
2pCl = 9,74
pCl = pAg = 9,74/2 pCl = pAg = 4,87
Neste ponto, como todo o cloreto e toda prata provém da solubilidade do ppt.
![Page 9: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/9.jpg)
Após PE, ou seja, após a adição de 51 mL de AgNO3:
Adição de 51 ml de AgNO3 0,1M = 51 x 0,1 = 5,1 mmols de Ag+ Quantidade de AgCl formado = 5,0 mmols AgCl Quantidade restante de Ag+= 5,1 – 5,0 = 0,1 mmols Ag+
[Ag+] após a adição: 0,1mmols/(50+51)mL = 9,9 x 10-4 M
pAg = -log (0,00099) = 3,00 pCl = 9,74– 3,00 = 6,74
![Page 10: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/10.jpg)
Curvas de titulação
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
0 20 40 60 80 100
volume de titulante (mL)
pCl
pAg
![Page 11: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/11.jpg)
Identificação do ponto final da titulação
• Indicadores Visuais ou Químicos
Causam mudança de cor próximo ao ponto de equivalência.
• Formação de um precipitado colorido - Ag2CrO4 –
Método de Mohr.
• Formação de um complexo colorido. [FeSCN]2+ –
Método de Volhard.
• Uso de indicadores de adsorção - corantes orgânicos ácidos
ou básicos – Método de Fajans.
![Page 12: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/12.jpg)
+ +
+
Restrições ao método
2 H+
![Page 13: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/15.jpg)
Branco com água deionizada Branco com água deionizada – PF
![Page 16: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/16.jpg)
Branco com Carbonato de
Cálcio – PF Branco com Carbonato de Cálcio
![Page 17: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/17.jpg)
Sulfato de ferro amoniacal
![Page 18: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/19.jpg)
adsorção
![Page 20: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/20.jpg)
Em solução aquosa se dissocia parcialmente em íons hidrônio e íons
fluoresceinato que são verde-amarelados.
![Page 21: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/23.jpg)
Tipos de indicadores de adsorção
Aniônicos
Eosina
Azul de bromofenol
Flouoresceína
Catiônicos
Rodamina 6G
Tartrazina
![Page 24: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/24.jpg)
Condições para que ocorra um bom funcionamento do indicador
1) Precipitado com grande área superficial;
2) Escolha apropriada do indicador para que se tenha boa fixação do corante
pelo íon primariamente adsorvido.
Na titulação de um ânion com um cátion precipitante, o indicador deve ser
aniônico;
Na titulação de um cátion com um ânion precipitante, o indicador deve ser
catiônico;
3) O pH da solução deve ser controlado adequadamente em função do tipo de
indicador.
Fluoresceína acima de pH=7
Diclorofluoresceìna atua em pH=4
Eosina atua em pH=1.
![Page 25: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/25.jpg)
SOLUÇÃO PADRÃO EM ARGENTIMETRIA
As titulações diretas utilizam como solução padrão AgNO3.
As indiretas utilizam como solução padrão AgNO3 e NH4SCN e KSCN.
O AgNO3 é um padrão primário.
Soluções de AgNO3 - devem ser protegidas da luz, poeira e matéria orgânica.
Padronização da solução de AgNO3 é feita com cloreto de sódio, que é um
padrão primário.
Soluções de KSCN são obtidas por via direta. O KSCN é obtido puro e quando se deseja preparar um solução via direta, o sal deve ser seco mediante fusão. Após a fusão ele não absorve mais água se for convenientemente armazenado. Sob ação da luz torna-se gradualmente amarelo.
![Page 26: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/26.jpg)
Solubilidade
A uma dada temperatura, existe uma quantidade limite de uma dada substância que se consegue dissolver num determinado volume de solvente, e que se denomina solubilidade dessa substância nesse solvente. A solubilidade é representada por S. Por exemplo, à temperatura de 25 °C, é possível dissolver cerca de 36 gramas de cloreto de sódio em 100 mL de água, sendo, portanto é 36 g/100 mL a solubilidade do cloreto de sódio em água.
Equilíbrio de precipitação
![Page 27: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/27.jpg)
Classificação de soluções Solubilidade do soluto no solvente
Saturada: contém a máxima quantidade de soluto dissolvido em um dado volume de solvente a uma dada temperatura.
Exemplos: açúcar possui solubilidade de 200g /100 mL ( 20°C ).
CaSO4 possui solubilidade de 0,2 g /100 mL ( 20°C ).
Insaturada: contém uma quantidade de soluto dissolvido inferior à solubilidade possível a uma dada temperatura.
Supersaturada: contém mais soluto dissolvido e tende a precipitar parte do soluto, formando uma solução saturada.
![Page 28: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/28.jpg)
Equilíbrio de Solubilidade
Considerando uma solução saturada de cloreto de prata, AgCl. Se continuarmos a adicionar AgCl a uma solução saturada, verificamos que há formação de precipitado, e passamos a ter uma solução heterogênea com uma fase líquida e uma fase sólida. Nestas condições, ocorre um equilíbrio entre estas duas fases, designado por equilíbrio em soluções saturadas de sais, e que, neste caso, pode ser representado por:
AgCl (s) AgCl (aq)
O momento em que a velocidade de dissolução iguala-se à velocidade de precipitação, corresponde ao instante em que se estabelece o equilíbrio de solubilidade do sal em estudo.
![Page 29: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/29.jpg)
Equilíbrio de solubilidade
Equilíbrio entre um eletrólito pouco solúvel e os íons que este eletrólito libera em solução.
Ex: solução de AgCl ocorrem os seguintes equilíbrios:
AgCl (s) AgCl (aq) Ag+(aq) + Cl-
(aq)
Ks Kd
Kps = Ks.Kd
![Page 30: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/30.jpg)
Equilíbrio de solubilidade
MA(s)
MA(aq)
MA(aq) M+
M+
M+
M+
M+
A-
A-
A- A-
A-
MA(s) ↔ MA(aq) ↔ M+ + A-
S0 S = + [M+]
S0 = solubilidade intrínseca ou molecular Obs: os haletos de prata agem como eletrólitos fracos, dissociando-se apenas parcialmente em água.
![Page 31: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/31.jpg)
Equilíbrio de solubilidade
Exercício 1 Calcular a solubilidade do AgCl em água destilada. Ks = 3,6 x 10-7.
Solubilidade = S = [AgCl(aq)] + [Ag+] [Ag+] = [Cl-] [Ag+] [Cl-] = Kps 1,82 x 10-10
[Ag+] = 1,82 x 10-10 = 1,35 x 10-5 Sabendo que S° = 3,6 x 10-7
S = 1,35 x 10-5 + 3,6 x 10-7 = 1,38 10-5 mol L-1
![Page 32: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/32.jpg)
Equilíbrio de solubilidade
No entanto, a maioria dos sais pouco solúveis encontra-se essencial e totalmente dissociado em soluções aquosas saturadas.
Ba(IO3)2(s) = Ba2+(aq) + 2IO3
-
2 2
3 2 3Ba(IO ) ( ) [Ba ][IO ]psK s K
2 2
3
3 2
[Ba ][IO ]
Ba(IO ) ( )K
s
Obs: quando dizemos que um sal pouco solúvel está completamente dissociado, não significa que todo o sal se dissolve. Ao contrário, a pequena quantidade que realmente solubiliza dissocia-se totalmente.
![Page 33: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/33.jpg)
Constante do Produto de Solubilidade Kps
MA(s)
MA(aq)
MA(aq) M+
M+
M+
M+
M+
A-
A-
A- A-
A-
MA(s) ↔ M+(aq) + A-
(aq)
)(sMA
AM
a
aaKeq
][
]][[
sMA
AMKeq
![Page 34: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/34.jpg)
Constante do Produto de Solubilidade - Kps
Exemplo 1. Solução de Ba(IO3)2(s) ocorre o seguinte equilíbrio:
Obs: Ba(IO3)2(s) → estado padrão → a=1
Portanto, o equilíbrio independe da quantidade de sólido em contato com a solução.
)()( 23
32
sIOBa
IOBa
a
aaKeq
Kps= aBa2+ aIO3
-
Ba(IO3)2(s) = Ba2+(aq) + 2IO3
-
![Page 35: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/35.jpg)
Constante do Produto de Solubilidade Kps
Quando o eletrólito é pouco solúvel e a força iônica é baixa:
Kps = [Ba2+][IO3-]2
Exemplo 2: Ag2S 2Ag+ + 1S2-
Kps = [Ag+]2 [S2-]1
![Page 36: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/36.jpg)
Importância da solubilidade
As estalactites e estalagmites encontradas em grutas e cavernas, não são mais do que equilíbrios de solubilidade entre os depósitos subterrâneos, constituídos essencialmente por carbonato de cálcio (CaCO3), e as águas naturais, como por exemplo a água da chuva. Outro exemplo é o sulfato de bário (BaSO4), sal insolúvel e opaco aos raios X, que é usado em meios de diagnóstico de problemas do tubo digestivo.
![Page 37: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/37.jpg)
Princípio do produto de solubilidade
“Em uma solução saturada de um eletrólito pouco solúvel,
o produto das concentrações molares dos íons (molL-1),
elevadas a potências apropriadas é constante, para uma
dada temperatura, independentemente de outros
eletrólitos presentes na solução”.(Nernst 1889).
![Page 38: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/38.jpg)
Produto de Solubilidade e Solubilidade
Ex.: AgCl S representa a solubilidade (em molL-1) do AgCl em água
1AgCl(s) 1Ag+ + 1Cl-
Como um mol de Ag+ é formado para cada mol de AgCl, a S do AgCl = [Ag+] e sei que [Ag+] = [Cl-]:
Kps = [Ag+][Cl-]
Kps = S S
Kps = S2 KpsS
![Page 39: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/39.jpg)
Produto de Solubilidade e Solubilidade
Em geral, para sais moderadamente solúveis:
)yx(yx
ps
yx
KS
![Page 40: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/40.jpg)
Produto de Solubilidade e Solubilidade
Ex. CaF2 Ca2+ + 2F-
Como um mol de Ca2+ é formado para cada mol de CaF2, a S do CaF2 = [Ca2+] e [F-] = 2S.
Kps = [Ca2+]1 [F-]2
Kps = S1 (2S)2 = 4S3
Kps = 4S3
3
4
KpsS
![Page 41: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/41.jpg)
Produto de Solubilidade e Solubilidade
![Page 42: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/42.jpg)
Cálculo de Kps a partir da solubilidade
Exercício 2. A solubilidade do AgCl a 25°C é 1,9x10-4 g por 100 mL. Calcular seu Kps.
a) Escrever a equação iônica para o equilíbrio de solubilidade
AgCl(s) Ag+ + Cl-
b) Formular a expressão de Kps
Kps= [Ag+][Cl-]
c) Calcular as concentrações molares dos íons
S = 1,9x10-4 g em 100 mL , ou seja, S =1,9x10-3 gL-1
Massa molar do AgCl = 143,32 g mol-1
![Page 43: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/43.jpg)
Cálculo de Kps a partir da solubilidade
Exercício 2. A solubilidade do AgCl a 25°C é 1,9x10-4 g por 100 mL. Calcular seu Kps.
d) Massa molar do AgCl = 143,32 g mol-1
A solubilidade molar S será:
S = [Ag+] = [Cl-] = 1,33x10-5 mol L-1
e) Substituir os valores na expressão do Kps
Kps = [Ag+][Cl-] = (1,33x10-5)2 = 1,82 x 10-10 (mol L-1)2
151033,132,143
0019,0 molL
![Page 44: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/44.jpg)
Cálculo de Kps a partir da solubilidade
Exercício 3. A solubilidade do AgCl a 10oC é 0,000089 g/100 mL. O peso molecular do AgCl é 143,32 g mol-1. Qual a solubilidade molar e o produto de solubilidade nesta temperatura? a)n = massa(g) / mol(g) b) 6,21 x 10-7 mol – 100 mL n = 8,9 x 10-5 / 143,32 mol – 1000 mL n = 6,21 x 10-7 mol S = 6,21 x 10-6 mol L-1
c) S = (Kps)
1/2 6,21 x 10-6 = (Kps)1/2
Kps = (6,21 x 10-6 )2
Kps = 3,86 x 10-11
![Page 45: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/45.jpg)
Cálculo de Kps a partir da solubilidade
Exercício 4. A solubilidade do Ag3PO4 é 0,20 mg por 100mL. Calcular seu Kps.
a) Ag3PO4 3Ag+ + PO43-
b) Kps = [Ag+]3 [PO43-]
c) 0,20 mg em 100mL ou 2x10-3 gL-1
d) Massa molar do Ag3PO4 = 419 g mol-1
16108,4
419
0020,0 molLS
![Page 46: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/46.jpg)
Cálculo de Kps a partir da solubilidade
Exercício 4. A solubilidade do Ag3PO4 é 0,20 mg por 100ml. Calcular seu Kps.
e) Lembrando, Ag3PO4 3Ag+ + PO43-
[Ag+] = 3 x 4,8x10-6 = 1,44x10-5
[PO43-] = 4,8x10-6
Kps = [Ag+]3[PO43-] = (1,44x10-5)3(4,8x10-6)
Kps Ag3PO4= 1,4x10-20 (mol L-1)4
![Page 47: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/47.jpg)
Cálculo de solubilidade a partir de Kps
Exercício 5.
O produto de solubilidade do CaF2 é 4,0 x 10-11. Calcule a solubilidade S.
CaF2 → Ca2+ + 2F-
S 2S
Kps = [Ca2+][F-]2 Kps = S . (2S)2 Kps = 4S3
S = (4,0 x 10-11 /4)1/3 S = 2,2 x 10-4 mol L-1
![Page 48: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/48.jpg)
• O produto iônico (Q), indica se o sistema atingiu ou não o
equilíbrio de solubilidade.
Q < Kps – solução insaturada, significa que, para o mesmo
volume de solução, e à mesma temperatura, se consegue
dissolver mais soluto.
Q = Kps – solução saturada, significa que se atingiu o
equilíbrio de solubilidade, em que, neste ponto, a velocidade
com que o sal se transforma em íons é a mesma com que os
íons se transformam em sal, isto é, precipitam.
Q > Kps – solução supersaturada, significa que o sal
precipitará até que se atinja o valor da constante de produto de
solubilidade.
Condição de precipitação
![Page 49: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/49.jpg)
Kps e formação de precipitado
Exercício 6 O Kps para o BaSO4 é 1,0 x 10-10. Se em 1L de solução existem 0,0010 mol de Ba2+ e 0,00010 mol de SO4
2- haverá precipitação de BaSO4?
Solução: a) BaSO4 Ba2+ + SO4
2- b) KpsBaSO4= [Ba2+] [SO4
2-] = 1,0x10-10 c) Antes de alcançar o equilíbrio:
[Ba2+] = 1,0 x 10-3 [SO4
2-] = 1,0 x 10-4
d) PI = ( 1,0x10-3)(1,0x10-4) = 1,0x10-7
PI >> Kps=1,0x10-10 precipitará BaSO4
![Page 50: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/50.jpg)
Kps e formação de precipitado
Exercício 7 Calcular a concentração de íon sulfeto necessária para iniciar a precipitação de FeS em uma solução 1,0x10-4 molL-1 em Fe2
+(Kps= 5x10-18).
Solução: a) FeS Fe2+ + S2-
b) Kps = [Fe2+] [S2-] c) [Fe2+] = 1,0x10-4 d) [S2-] = Kps/1,0x10-4 = 5,0x10-14 saturação da solução
Portanto, para precipitar FeS é necessário que a [S2-] > 5,0x10-14
![Page 51: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/51.jpg)
Fatores que afetam a solubilidade
1. Efeito da Pressão A pressão sobre o equilíbrio de soluções não exerce efeito significativo e prático, pois os líquidos sofrem menos o efeito da pressão do que gases. Além disso, em geral as soluções são trabalhadas sob pressão atmosférica.
2. Efeito da Temperatura O grau de dissociação de um sal solúvel aumentará com o aumento da temperatura, em geral. Assim, a solubilidade molar aumentará.
![Page 52: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/52.jpg)
Fatores que afetam a solubilidade
3. Efeito da natureza do solvente A natureza polar da molécula de água exerce efeitos de solvatação sobre ânions e cátions do soluto, formando íons hidratados. Esta força de atração supera as forças que mantêm cátions e ânions na estrutura cristalina do sal. Solventes orgânicos não apresentam estas forças de atração iônicas da mesma forma que a água. Então muitos sais inorgânicos são pouco solúveis nesses solventes.
![Page 53: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/53.jpg)
Fatores que afetam a solubilidade
4. Efeito do pH A solubilidade de precipitados contendo um ânion com propriedades básicas ou um cátion com propriedades ácidas ou ambos depende do pH. Os precipitados que contêm ânions do tipo base conjugada de um ácido fraco são mais solúveis em pH mais baixo.
![Page 54: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/54.jpg)
Fatores que afetam a solubilidade
5. Efeito do íon comum O efeito do íon é uma consequência da Lei das Ação das Massas descrita no princípio de Le Chatelier. O efeito do íon comum é responsável pela redução da solubilidade de um precipitado iônico quando um composto solúvel contendo um dos íons do precipitado é adicionada à solução que está em equilíbrio com o precipitado. Exemplo: a solubilidade do AgCl em solução 1,0 x 10-3molL-1 em Cl- é cerca de 100 vezes menor que em H2O.
![Page 55: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/55.jpg)
Fatores que afetam a solubilidade
5. Efeito do íon estranho
Medidas de solubilidade de diferentes eletrólitos pouco
solúveis indicam que a solubilidade em solução salina é maior do que em água.
Exemplo
AgCl e BaSO4 são mais solúveis em solução de KNO3 do que em água.
![Page 56: anapaulacosta-6ª Aula equilibrio e Volumetria de precipitação - dado EQ.pdf](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050618/5572122d497959fc0b9029a0/html5/thumbnails/56.jpg)
Aplicações dos métodos argentimétricos