Cálculos de Precipitação de Hidróxidos e Sulfetos Metálicos
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1) Qual o pH mínimo para precipitar hidróxido de cromo (III) numa solução 10-2 M de sulfato de cromo? E qual o pH no qual haverá precipitação total do hidróxido de cromo (III)? Ks Cr(OH)3 = 2,9 x 10-29
Cr2(SO4)3 ⇌ 2Cr+3 + 3SO4-2 | Cr+3(OH)3 ⇌ Cr+3 + 3OH-
10-2 M 2x10-2 3x10-2 | PI = Ks
[Cr+3] = 2 x 10-2 | [Cr+3] x [OH-]3 = Ks
[OH-] = 1,1318 x 10-9 | 2,9 x 10-29 = 2 x 10-2 x X3
pOH = -log [OH-] X3 = 2,9 x 10-29 / 2 x 10-2 = 1,45 x 10-27 = 1,1318 x 10-9 M
pOH = 8,9462
pH + pOH = 14 → pH = 14 - pOH
pH = 14 - 8,9462 → pH = 5,0538
Início da precipitação
PI = Ks → [Cr+3] x [OH-]3 = Ks
10-5 . X3 = 2,9 . 10-29
X 3 = 2,9 . 10-29 / 10-5 = 2,9 x 10-24
X = 1,4260 x 10-8 M
pOH = -log [OH-]
pOH = -log 1,4260 x 10-8
pOH = 7,8459 → pH + pOH = 14
pH = 14 - pOH → pH = 14 - 7,8459
pH = 6,1541 (pH para precipitação total)
2) Num tubo de ensaio contendo 2 mL de Pb3(PO4)2 10-2 M foram adicionados 3 mL de BiPO4 10-2 M. O que acontece se a solução for acidificada até pH = 1 e saturada com gás sulfídrico? KsPbS = 3,4 x 10-28 e KsBi2S3 = 1,6 x 10-72
Pb3(PO4)2: V1 . M1 = Vf . Mf → 2 mL . 10-2 mol/L = 5 mL . Mf → Mf = 2 . 10-2 / 5 = 4 . 10-3 M
Pb3(PO4)2 ⇌ 3Pb+2 + 2PO43-
4 x 10-3 M 12 x 10-3 8 x 10-3
[Pb2+] = 1,2 x 10-2
PbS ⇌ Pb2+ + S2-
PI = [Pb2+] [S2-]
PI = 1,2 x 10-2 . 10-21
PI = 1,2 x 10-23
KPbS = 3,4 x 10-28 → PI > KsPbS? Precipitação
pS = 23 - 2 . pH → pS = 23 - 2 x 1 → pS = 21 → [S2-] = 10-21
BiPO4 ⇌ Bi+3 + PO4-3
6 x 10-3 6 x 10-3 6 x 10-3
[Bi+3] = 6 x 10-3
Bi2S3 ⇌ 2Bi+3 + 3S2-
PI = [Bi+3]2 x [S2-]3
PI = (6 x 10-3)2 x (10-21)3
PI = 3,6 x 10-68 KsBi2S3 = 1,6 x 10-72
PI > KSBi2S3 (precipitação)
3) São tomados 100 mL de uma solução que contém íons [HgI4]2- numa concentração 0,4 M.
Mistura-se com 100 mL de uma solução de KI a 0,5 M. A solução foi acidificada a pH = 5,0 e saturada com gás sulfídrico.
Haverá formação de precipitado de HgS? Kinst [HgI4]2- = 5 x 10-31 e Ks(HgS) = 4 x 10-54
Diluição
[HgI4]2-: Vi . ni = Vf . nf → 100 mL . 0,4 M = 200 mL . nf → nf = 0,2 M
KI: Vi . ni = Vf . nf → 100 mL . 0,5 M = 200 mL . nf → Mf = 0,25 M
KI ⇌ K+ + I- | [HgI4]2- ⇌ Hg2+ + 4I-
0,25 M 0,25 M 0,25 M | I 0,2 M 0 0,25 M
D X X 4X
E 0,2 - X X 0,25 + 4X
= 0,2 = 0,25
Kinst = [Hg2+] . [I-]4 / [HgI4]2- → 5 x 10-31 = X (0,25)4 / 0,2 → X = 5 . 10-31 . 0,2 / 3,9062 . 10-3 → X = 2,5600 . 10-29
pS = 23 - 2 . pH → pS = 23 - 2 . 5 → pS = 13 → [S2-] = 10-13
KSHgS = 4 . 10-54 HgS ⇌ Hg2+ + S2-
PI = [Hg2+] . [S2-] → Pi = (2,56 . 10-29) . (10-13) → PI = 2,56 . 10-42
PI > Ks ?? (precipitação)