IME/ITA(ITA - SP) Equilíbrio Químico Tópico resolvido

Aqui deverão ser postadas questões desses vestibulares e de outras instituições militares (EN, CN, EsPCEx etc.).

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ale6000
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Jul 2019 10 23:57

(ITA - SP) Equilíbrio Químico

Mensagem não lida por ale6000 » Qua 10 Jul, 2019 23:57

Boa noite pessoal, por favor, vocês poderiam me ajudar com esta questão? Muito obrigada e abraços !

(ITA - SP) a 25ºC, o produto de solubilidade, em água, do PbSO4 é igual a 2,0.10^-8 e do PbCrO4 é igual a 3,2.10^-14.
Um copo de um L contém 100 ml de uma solução aquosa 0,10 mol/L de Pb(NO3)2 nesta temperatura. A esta solução junta-se, gota a gota, sob constante agitação, uma solução que contém 0,020 mol/L de sulfato e 0,030 mol/L de cromato, o único cátion sendo de sódio. Continuando a adição, o que pode precipitar primeiro: PbSO4 ou PbCrO4? Ou irá aparecer uma mistura destes dois sólidos? Neste último caso, qual a proporção de casa um dos sais precipitados?

Resposta: mistura dos dois sais proporção 2/3




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Jigsaw
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Jul 2019 12 09:58

Re: (ITA - SP) Equilíbrio Químico

Mensagem não lida por Jigsaw » Sex 12 Jul, 2019 09:58

ale6000 escreveu:
Qua 10 Jul, 2019 23:57
Boa noite pessoal, por favor, vocês poderiam me ajudar com esta questão? Muito obrigada e abraços !

(ITA - SP) a 25ºC, o produto de solubilidade, em água, do PbSO4 é igual a 2,0.10^-8 e do PbCrO4 é igual a 3,2.10^-14.
Um copo de um L contém 100 ml de uma solução aquosa 0,10 mol/L de Pb(NO3)2 nesta temperatura. A esta solução junta-se, gota a gota, sob constante agitação, uma solução que contém 0,020 mol/L de sulfato e 0,030 mol/L de cromato, o único cátion sendo de sódio. Continuando a adição, o que pode precipitar primeiro: PbSO4 ou PbCrO4? Ou irá aparecer uma mistura destes dois sólidos? Neste último caso, qual a proporção de casa um dos sais precipitados?

Resposta: mistura dos dois sais proporção 2/3
ale6000, uma solução que contém 0,020 mol/L de sulfato e 0,030 mol/L de cromato:

Considerando-se o volume da gota igual a 1/20 mL = 0,05 mL as [SO4-2] e [CrO4-2] nos 100 mL de solução, no instante em que cai a gota:

[tex3][SO_4^{-2}]=0,020\times0,05=x\times100[/tex3] portanto [tex3]x=10^{-5}[/tex3]
[tex3][CrO_4^{-2}]=0,030\times0,05=y\times100[/tex3] portanto [tex3]y=1,5\times10^{-5}[/tex3]

Com essas concentrações de SO4-2 e CrO4-2, são ultrapassados os Kps dos dois sais (PbCrO4 e PbSO4). Portanto haverá precipitação de ambos:

[tex3][Pb^{+2}][SO_4^{-2}]=0,1.x’=2\times10^{-8}[/tex3] portanto [tex3]x’=2\times10^{-7}[/tex3]
[tex3][SO_4^{-2}]=2\times10^{-7}\frac{mol}{L}[/tex3]

[tex3][Pb^{+2}][CrO_4^{-2}]=0,1.y’=3,2\times10^{-14}[/tex3] portanto [tex3]y’=3,2\times10^{-13}[/tex3]
[tex3][CrO_4^{-2}]=3,2\times10^{-13}\frac{mol}{L}[/tex3]

Cálculo das [SO4-2] e [CrO4-2] que precipitaram sob forma de PbSO4 e PbCrO4:

[tex3][SO_4^{-2}]_{ppt}=10^{-5}-2\times10^{-7}=98\times10^{-7}\frac{mol}{L}[/tex3]
[tex3][CrO_4^{-2}]_{ppt}=1,5\times10^{-5}-\cancel{3,2\times10^{-13}}=1,5\times10^{-5}\frac{mol}{L}[/tex3]

[tex3]\boxed{\frac{Quantidade\ de\ PbSO_{4\ ppt}}{Quantidade\ de\ PbCrO_{4\ ppt}}=\frac{98\times10^{-7}}{1,5\times10^{-5}}\approx\frac{1}{1,5}=\frac{2}{3}}[/tex3]

Conclusão: Na primeira gota de solução adicionada, há precipitação de PbSO4 e PbCrO4 na proporção molar de 2:3.

COMENTÁRIO: uma das partes difíceis dessa questão era saber o valor do volume de uma gota, me parece que não foi fornecido no problema, isso deve ter causado dificuldade em boa parte dos candidatos.

Última edição: Jigsaw (Sex 12 Jul, 2019 10:02). Total de 1 vez.



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