Exercícios sobre cálculo do Kps
Estes exercícios abordam o cálculo do Kps, o cálculo da solubilidade por meio do Kps e outros aspectos.
Publicado por: Diogo Lopes DiasQuestões
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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
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 = C
M1M = 0,041
303M = 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
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Para a concentração do Pb+2:
[Pb+2] = 1.1,35.10-4
[Pb+2] = 1,35.10-4 mol/L
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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
(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:
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
2710-40 = 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
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.
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
8.10-9x2 = 0,125.10-16
x = √
x = 0,354.10-8
x = 3,54.10-9 mol/L
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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.
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