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Exercícios sobre cálculo do Kps

Exercícios de Química

Estes exercícios abordam o cálculo do Kps, o cálculo da solubilidade por meio do Kps e outros aspectos. Publicado por: Diogo Lopes Dias
questão 1

(UFU-MG) A solubilidade do sulfato de chumbo II (PbSO4) em água a 18oC é de 0,041 g/L. A constante do produto de solubilidade do sulfato de chumbo a 18oC é:

Dados: S = 32; O = 16; Pb = 207

a) 1,8×10-8

b) 2,4×10-5

c) 4,5×10-4

d) 5,5×10-7

e) 5,5×107

questão 2

(UEPB) O produto de solubilidade (KPs) do hidróxido de ferro III, a 25ºC, é igual a 2,7 x 10-39. Sabendo que a massa molar do hidróxido de ferro III [Fe(OH)3] é igual a 107 g/mol, o valor da solubilidade, a 25ºC, em g/l, é:

a) 1,07 x 10-7 g/L

b) 10,7 x 10-8 g/L

c) 107 x 10-8 g/L

d) 0,10 x 10-8 g/L

e) 1,07 x 10-8 g/L

questão 3

Os chamados cálculos renais apresentam como principal constituinte o sal Fosfato de cálcio, Ca3(PO4) 2(s). Determine o valor da concentração de íons fosfato (PO4-3) que devem estar presentes na urina para favorecer a precipitação do sal. Dados: Concentração média de íons Ca+2 na urina: 2.10-3 mol/L, Kps do Ca3(PO4) 2 = 10-25, raiz quadrada de 0,125 = 0,354.

a) 3,54.10-5 mol/L

b) 3,54.10-6 mol/L

c) 3,54.10-7 mol/L

d) 3,54.10-9 mol/L

e) 3,54.10-8 mol/L

questão 4

Em uma solução saturada com água e fluoreto de bário (BaF2), a concentração do íon Ba2+ é da ordem de 10-5 mol/L. A partir dessa informação, determine o valor do Kps do Fluoreto de bário.

a) 4.10-3

b) 4.10-15

c) 4.10-9

d) 4.10-12

e) 4.10-6

respostas
Questão 1

Letra a). Acompanhe a resolução que justifica a letra a).

Dados do exercício:

C = 0,041g/L

Kps = ?

Inicialmente devemos calcular a massa molar do sal (M1) pela multiplicação da quantidade de átomos de cada elemento pela sua massa molar. Por fim, basta somar os valores encontrados:

Pb = 1. 207 = 207 g/mol

S = 1. 32 = 32 g/mol

O = 4. 16 = 64 g/mol

M1 = 207 + 32 +64

M1 = 303 g/mol

Em seguida, devemos converter a concentração em g/L para mol/L (M) dividindo a concentração fornecida (C) pela massa molar (M1) do sulfato de chumbo:

M =
      M1

M = 0,041
        303

M = 1,35.10-4 mol/L

Montando a equação de dissociação do sal, podemos verificar o coeficiente molar de cada íon proveniente do sal e, com isso, determinar suas concentrações molares, multiplicando seu coeficiente pela concentração molar encontrada:

PbSO4 → 1 Pb+2 + 1 SO4-2

  • Para a concentração do Pb+2:

[Pb+2] = 1.1,35.10-4

[Pb+2] = 1,35.10-4 mol/L

  • Para a concentração do SO4-2:

[SO4-2] = 1.1,35.10-4

[SO4-2] = 1,35.10-4 mol/L

Por fim, basta determinar o Kps por meio da multiplicação da concentração do cátion chumbo pela concentração do ânion sulfato, já que ambos apresentam coeficiente 1 na equação:

Kps = [Pb+2] .[SO4-2]

Kps = 1,35.10-4 .1,35.10-4

Kps = 1,822.10-8 (mol/L)2

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Questão 2

Letra e). Acompanhe a resolução que justifica a letra e).

Dados do exercício:

Kps = 2,7 x 10-39

M1 = 107 g/mol

M = ?

Inicialmente montamos a equação de dissociação da base para construir sua expressão de Kps:

Fe(OH)3 → Fe+3 + 3 OH-1

Temos, de acordo com a equação, 1 mol de Fe+3 e 3 mol de OH-1, assim, a expressão do Kps terá a multiplicação da concentração molar do Ferro (Fe) pelo cubo do triplo da concentração do OH.

Kps = [Fe+3] .[OH-1]3

Como não temos o valor das concentrações, vamos utilizar x para representá-las:

Kps = [Fe+3] .[OH-1]3

2,7 x 10-39 = x.(3x)3

2,7.10-39 = 27x4

27.10-40 = x4
  27

10-40 = x4

4√10-40 = x

x = 10-10 mol/L

Como encontramos a concentração molar (M) e o exercício pede a concentração (C) em g/L, basta multiplicar a concentração molar (M1) pela massa molar da base:

C = M.M1

C = 10-10. 107

C = 107.10-10

C = 1,07 x 10-8 g/L

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Questão 3

Letra d). Acompanhe a resolução que justifica a letra d).

Dados do exercício:

[PO4-3] = x

[Ca+2] = 2.10-3 mol/L

Kps = 10-25

√0,125 = 0,354

Como devemos encontrar apenas a concentração de PO4-3 e temos todos os valores necessários, basta montar a equação de dissociação da base para construir sua expressão de Kps:

Ca3(PO4)2 → 3 Ca+2 + 2 PO4-3

Temos, de acordo com a equação, 3 mol de Ca+2 e 2 mol de PO4-3, assim, a expressão do Kps terá a multiplicação da concentração molar do Cálcio (Ca) ao cubo pelo quadrado da concentração do PO4-3 .

Kps = [Ca+2]3 .[PO4-3]2

10-25 = ( 2.10-3)3. [x]2

10-25 = 8.10-9.x2

 10-25  = x2
8.10-9

x2 = 0,125.10-16

x = √

x = 0,354.10-8

x = 3,54.10-9 mol/L

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Questão 4

Letra b). Acompanhe a resolução que justifica a letra b).

Dados do exercício:

[Ba+2] = 10-5 mol/L

Kps = ?

Inicialmente montamos a equação de dissociação do sal para determinar a concentração do fluoreto (F-1):

BaF2 → Ba+2 + 2F-1

A equação indica que a quantidade molar do fluoreto (F-1) é sempre duas vezes a quantidade molar do cátion bário (Ba+2), assim, determinamos a concentração do fluoreto multiplicando por dois a concentração conhecida do bário:

[F-1] = 2 . [Ba+2]

[F-1] = 2 . 10-5

[F-1] = 2 . 10-5 mol/L

Tendo o valor dos dois íons provenientes do sal, podemos calcular o Kps. Nesse cálculo, teremos a multiplicação da concentração do bário pelo quadrado da concentração do fluoreto, pois temos dois mol do fluoreto na equação:

Kps = [Ba+2] . [F-1]2

Kps = 10-5 . (2.10-5)2

Kps = 10-5.4.10-10

Kps = 4.10-15 (mol/L)3

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