Físico-Química ⇒ (UFU) Solubilidade

[mapll]

Os compostos orgânicos biodegradáveis podem sofrer decomposição por microorganismos, sob condi-
ções anaeróbicas, com produção de gases como metano (CH4), amônia (NH3) e gás sulfídrico (H2S). Em relação aos
gases citados:
a) explique por que os gases NH3 e H2S, quando produzidos em água, dissolvem-se em quantidades bem maiores que o
CH4, que se desprende rapidamente para a atmosfera;

b) explique, usando equações de reações químicas, por que a solubilidade do NH3 aumenta com a quantidade de gás
carbônico (CO2), dissolvido na água.

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Resposta

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Não entendi o item B, alguém pode ajudar por favor?

[VALDECIRTOZZI]

Veja vou tentar de outra forma:
O gás carbonico dissolvido em água, reage com esta formando:

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[tex3]CO_2_{(g)}+H_2O_{(\ell)} \rightleftharpoons HCO_3_{(aq)}^-+H^+_{(aq)}[/tex3]

Repare que o próton

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[tex3]H^+[/tex3]

tem falta de elétrons e o nitrogênio da amônia tem pares de elétrons sobrando (a amônia é uma base de Lewis), logo:

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[tex3]NH_3_{(g)}+H_{(aq)}^+ \rightleftharpoons NH_4_{(aq)}^+[/tex3]

, sendo o íon

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[tex3]NH_4^+[/tex3]

solúvel em água.

A somatória das duas equações química fornece a resposta do gabarito. Claro que quanto mais gás carbônico se dissolve em água, mais a primeira equação se desloca para a direita formando mais

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[tex3]H^+[/tex3]

e por conseguinte, pela segunda equação, mais amônia se dissolve.

Espero ter ajudado!

[mapll]

Muito obrigada, VALDECIRTOZZI!

[Sardinha]

VALDECIRTOZZI, seria possível resolver o item B utilizando os dados das constantes fornecidos pela questão?

[VALDECIRTOZZI]

Creio que a resposta seja a seguinte.

Note que:

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[tex3]CO_2_{(g)}+H_2O_{(\ell)} \rightleftharpoons HCO_3_{(aq)}^-+H^+_{(aq)}[/tex3]

representa a equação de dissolução do gás carbônico em água, que é o inverso da equação de ionização do íon

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[tex3]HCO_3^-[/tex3]

.

Logo a contante de equilíbrio para essa reação é

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[tex3]\frac{1}{4,68 \times 10^{-11}}[/tex3]

.

Já a equação

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[tex3]NH_3_{(g)}+H_{(aq)}^+ \rightleftharpoons NH_4_{(aq)}^+[/tex3]

representa ionização da amônia, que por simplificação é a reação anterior.

A reação global do processo é:

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[tex3]CO_2_{(g)}+NH_3_{(g)}+H_2O_{(\ell)} \rightleftharpoons HCO_3_{(aq)}^- + NH_4^+[/tex3]

A expressão da constante de equilíbrio fica:

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[tex3]k=\frac{\left[HCO_3_{(aq)}^-\right] \cdot \left[NH_4^+\right]}{\left[CO_2_{(g)}\right] \cdot \left[NH_3_{(g)}\right]}[/tex3]

Agora note que

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[tex3]k=\frac{1}{4,68 \times 10^{-11}}\cdot 1,8 \cdot 10^{-5}=3,85 \cdot 10^5[/tex3]

O que indica que a reação está deslocada para o lado direito.

Espero ter ajudado!

[Sardinha]

Top! Valeu demais!