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KPS

EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE E CONSTANTE DO PRODUTO DE SOLUBILIDADE (KPS)

À medida que conseguimos dissolver um sal ou uma base em água, estes sofrem dissociação na mesma proporção molar da dissolução. Portanto, quando substâncias dessas classes são consideradas 100% solúveis, também serão 100% dissociáveis, não sendo, portanto, relevante equilíbrios iônicos para essas espécies em certas  porções significativas colocadas em água. Isto se deve à falta de reagente não dissociado / dissolvido na maioria dos casos (já vistos).

Exemplo:

Podemos então concluir que, se a substância (sal e/ou base) não se dissolve bem , mesmo quando pequenas porções são adicionadas em água, mais uma modalidade de equilíbrio será formada entre a parte não dissolvida/dissociada e a parte iônica dissociada/dissolvida, após ser atingido o ponto máximo de saturação da substância na solução aquosa. Está caracterizado o equilíbrio de solubilidade.

Veja o exemplo:

Montando-se a expressão para a constante:

A figura ilustra todo o processo citado:

Como sólidos e líquidos não tomam parte da constante de equilíbrio K, as concentrações [Ba+2] e [SO4-2] representam o que se encontra dissolvido, derivado do sal (quantidades bem pequenas). Diremos então que essa constante é um produto do que se dissolveu, representada por KPS (constante do produto de solubilidade)

Expressões para outros solutos:



Pelo valor do KPS, podemos prever se uma solução aquosa, sem corpo de fundo, está saturada, insaturada ou supersaturada, a uma dada temperatura:

Simbolizamos por Q o produto das concentrações do cátion e do ânion existente na solução;

Q = KPS solução saturada

Q < KPS solução insaturada

Q > KPS solução supersaturada ou previsão de formação de precipitado

TIPOS DE QUESTÕES ENVOLVENDO O ASSUNTO:

Tipo 1 Dada a solubilidade do composto, em mol/L, achar o KPS:

Exemplo: A solubilidade do Ag2S em água, a 25ºC é, 3 . 10-3 mol/L. Determine o valor do KPS desse sal.

Resolução:

Monta-se primeiro a equação de dissociação do sal e faz-se, em seguida, a proporção em mols, para se achar as concentrações dos íons formados pela dissolução/dissociação;

Monta-se a expressão do KPS e faz-se a substituição dos valores, em mol/L:


Tipo 2 Dado o KPS de um composto, achar a solubilidade:

Exemplo 2: Sabendo-se que a base Mg(OH)2 apresenta KPS = 3,2 . 10-11 quando dissolvida em água, a uma temperatura T, determine:

A) A solubilidade da base, me mols/L;

B) A solubilidade da base, em g/L;

C) O pH da solução saturada dessa base considerando .

Resolução:

A) Montando-se a equação, seguida da proporção em mols e da expressão do KPS, vem:






(representa a quantidade de base que se dissolveu apenas) Þ Mais usual em mols/L

B) Sendo a massa molar (mol) do , vem:

C)

Tipo 3 Previsão do aumento ou diminuição da solubilidade de uma espécie em função do meio a que é exposta (Le Chatelier).

Exemplo 3: A solubilidade do em água é mol/L (Ex2). Este valor irá aumentar ou diminuir quando esta solução for exposta a:

A) meio ácido

B) meio básico

C) gotas de água de rio, ricas em Fe+3.

Resolução:

Analisando a solubilidade da substância isoladamente;

A) Haverá consumo do  pelo meio ácido, forçando equilíbrio da base a se deslocar para direita, logo aumentando a solubilidade x. (efeito do íon não comum).

B) Haverá aumento da quantidade de (meio básico), forçando o equilíbrio a se deslocar para esquerda, diminuindo a solubilidade x (efeito do íon comum). Forma-se-á mais precipitado .

C) Os íons irão capturar o , forçando o equilíbrio a se deslocar para direita, aumentando a solubilidade x (efeito de íon  não comum). Formar-se-á o precipitado que é menos solúvel que o .

OBSERVAÇÃO

Após o restabelecimento do equilíbrio, as concentrações de Mg+2 e OH terão valores bem diferentes, porém o seu KPS será o mesmo. A introdução de valores torna o exercício mais difícil.

Tipo 4  Mistura de soluções de solutos solúveis que reagem e formam precipitados previstos pelo KPS.

Exemplo 4: 50.0 mL de uma solução contendo 3.0×10-5 moL de BaCl2 por litro são misturados com 100.0 mL de uma solução contendo 4.5×10-5 moL de Na2SO4 por litro. Calcule:

A) a quantidade de Bário em mols precipitada como BaSO4

B) o percentual de Bário que será precipitado

Dados: Kps

Resolução:

A) Cálculo das concentrações de após a diluição:

Para o

Para o

Cálculo da quantidade de bário que será precipitada:

Kps =




B)


y

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