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Equilíbrio de solubilidade – Kps, efeito do íon comum e pH

QuímicaCinética e equilíbrioIdades 16–17

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Uma solução saturada de um sal pouco solúvel (AgCl, PbI₂, Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, CaCO₃, BaSO₄), com uma visão ampliada do equilíbrio dinâmico entre o cristal e seus íons. Calcule a solubilidade molar a partir do Kps com a estequiometria correta, adicione água ou mais sólido, dissolva o sal em uma solução com íon comum ou em um tampão de pH e acompanhe a mudança em um gráfico de solubilidade. Na tela de mistura, compare Q com Kps para prever se haverá precipitado e calcule sua massa.

Aula: Equilíbrio de solubilidade – produto de solubilidade Kps, solubilidade molar, efeito do íon comum, efeito do pH e previsão de precipitação

O que mostra

Em uma solução saturada, um sólido iônico pouco solúvel está em equilíbrio dinâmico com seus íons: os íons saem do cristal tão rápido quanto voltam a ele. O produto de solubilidade Kps é o produto das concentrações dos íons, cada uma elevada ao seu coeficiente, por isso a solubilidade molar depende da fórmula: s = √Kps para AgCl, mas s = ∛(Kps/4) para PbI₂. Adicionar um íon comum desloca o equilíbrio para o sólido e diminui a solubilidade. Baixar o pH dissolve hidróxidos e carbonatos, porque o H⁺ remove OH⁻ ou CO₃²⁻. Ao misturar duas soluções, só há precipitado se o produto iônico Q ultrapassar o Kps.

Como usar

Escolha um Sal. Na aba Solução saturada ajuste o Volume de líquido e o Sólido adicionado, ou use + 50 mL de líquido e + 0,1 g de sólido. Em Dissolver em, escolha uma solução com íon comum e ajuste a concentração. Marque Manter o pH constante (tampão), mova o pH e troque o Gráfico para comparar. Na aba Misturar soluções ajuste a concentração e o volume de cada solução, faça sua previsão com a escala de Q e Kps e clique em Misturar. Cada mistura fica registrada na tabela.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Solução saturada, Misturar duas soluções
  • Sal pouco solúvel AgCl (cloreto de prata), PbI₂ (iodeto de chumbo(II)), Ca(OH)₂ (hidróxido de cálcio), Mg(OH)₂ (hidróxido de magnésio), CaCO₃ (carbonato de cálcio), BaSO₄ (sulfato de bário)
  • Líquido em que o sal é dissolvido Água destilada, Solução com o cátion comum, Solução com o ânion comum
  • Concentração do íon comum no líquido 1e-06–1 mol/L
  • Volume de líquido 50–1000 mL
  • Massa de sal sólido adicionada 0,01–5 g
  • Manter o pH constante com um tampão
  • pH do tampão 0–14
  • Concentração da solução do cátion (mistura) 1e-06–1 mol/L
  • Concentração da solução do ânion (mistura) 1e-06–1 mol/L
  • Volume da solução do cátion 10–100 mL
  • Volume da solução do ânion 10–100 mL

Perguntas para explorar

  1. O PbI₂ tem Kps maior que o CaCO₃. Ele também é mais solúvel? Por que o cálculo é diferente?
  2. Quantas vezes o AgCl é menos solúvel em cloreto de sódio 0,01 mol/L do que em água pura?
  3. Por que Mg(OH)₂ e CaCO₃ se dissolvem em ácido, mas AgCl não?

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