Físico-Química ⇒ (UFG) A presença de concentrações significativas(...) Tópico resolvido

[Paulo4x]

A presença de concentrações significativas de chumbo em águas naturais é, aparentemente, um paradoxo, dado que tanto seu sulfeto quanto seu carbonato são insolúveis na água:
[tex3]PbS:Kps=8,4.10^{-28}[/tex3]

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[tex3]PbS:Kps=8,4.10^{-28}[/tex3]

[tex3]PbCO3:Kps=1,5.10^{-13}[/tex3]

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[tex3]PbCO3:Kps=1,5.10^{-13}[/tex3]

Considerando que em águas naturais ocorre um equilíbrio entre a água e o dióxido de carbono presente na atmosfera, explique, utilizando equações químicas:
a) A característica do pH de águas naturais
b) A presença de chumbo dissolvido nessas águas.

Resposta

---

[tex3]CO2+H2O\rightarrow HCO3+ H^{+} [/tex3]

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[tex3]CO2+H2O\rightarrow HCO3+ H^{+} [/tex3]

[tex3]PbS+H^{+}\rightarrow H2S+Pb^{2+} [/tex3]

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[tex3]PbS+H^{+}\rightarrow H2S+Pb^{2+} [/tex3]

Gostaria de uma explicação detalhada se possível.
*porque não ocorreu reação dos compostos com a água?

[MateusQqMD]

a. Não tem muito o que eu possa fazer por você nesse item

[tex3]
CO_{2(g)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H_2CO_{3(aq)}[/tex3]

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[tex3]
CO_{2(g)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H_2CO_{3(aq)}[/tex3]

[tex3]H_2CO_{3(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O^{+}_{(aq)} + HCO_{3{(aq)}}^{-}
[/tex3]

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[tex3]H_2CO_{3(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O^{+}_{(aq)} + HCO_{3{(aq)}}^{-}
[/tex3]

O caráter será ácido devido à presença do íon hidrônio.

b. Para esse item é necessário que você saiba que muitos precipitados de carbonatos, sulfitos e sulfetos pode ser dissolvidos por adição de ácido, porque os ânions reagem com o ácido para formar um gás que borbulha para fora da solução. Por exemplo, em uma solução saturada de carbonato de chumbo, [tex3]PbCO_3[/tex3]

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[tex3]PbCO_3[/tex3]

sólido está em equilíbrio com seus íons:

[tex3]
PbCO_{3(s)} \rightleftharpoons Pb^{2+}_{(aq)} + CO_{3(aq)}^{2-}
[/tex3]

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[tex3]
PbCO_{3(s)} \rightleftharpoons Pb^{2+}_{(aq)} + CO_{3(aq)}^{2-}
[/tex3]

Os íons [tex3]CO_3^{2-}[/tex3]

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[tex3]CO_3^{2-}[/tex3]

reagem com ácido para formar [tex3]CO_2[/tex3]

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[tex3]CO_2[/tex3]

:

[tex3]
CO_{3(aq)}^{2-} + 2H_3O^{+}_{(aq)} \rightleftharpoons CO_{2(g)} + 3H_2O_{(l)}
[/tex3]

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[tex3]
CO_{3(aq)}^{2-} + 2H_3O^{+}_{(aq)} \rightleftharpoons CO_{2(g)} + 3H_2O_{(l)}
[/tex3]

[MateusQqMD]

porque não ocorreu reação dos compostos com a água?

Quem manda em uma reação é a energia livre de Gibbs. Se [tex3]\Delta G_{r}[/tex3]

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[tex3]\Delta G_{r}[/tex3]

< 0, o produto da reação possui energia livre menor que os reagentes e a reação tende a ocorrer de forma espontânea. De forma semelhante, se [tex3]\Delta G_{r}[/tex3]

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[tex3]\Delta G_{r}[/tex3]

> 0..

[Paulo4x]

Falo assim: Quando ele diz "A presença de chumbo dissolvido nessas águas." Eu não devo reagir os sais com a água para dissolvelos?
Tipo:

[tex3]PbS+H2O\rightarrow Pb^{2+}+S^{-2}+H^{+} + OH^{-}[/tex3]

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[tex3]PbS+H2O\rightarrow Pb^{2+}+S^{-2}+H^{+} + OH^{-}[/tex3]

[tex3]PbS+2H2O\rightarrow Pb(OH)2+H2S[/tex3]

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[tex3]PbS+2H2O\rightarrow Pb(OH)2+H2S[/tex3]

Fazendo com que o [tex3]Pb^{2+}[/tex3]

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[tex3]Pb^{2+}[/tex3]

não fique dissolvido

Possívelmente eu tô fazendo confusão.,

[MateusQqMD]

Na dissociação, ao entrar em contato com a água, os íons que já constituem a substância se separam e são cercados por moléculas de água. Isso significa que, ao contrário do processo de ionização, na dissociação não há reação química com a água, pois os íons já existem (não são formados), apenas se separam ao entrar em contato com o meio aquoso. Veja esse exemplo:

[tex3]NaOH_{(s)} \overset{H_2O_{(l)}}{\longrightarrow} Na^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}[/tex3]

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[tex3]NaOH_{(s)} \overset{H_2O_{(l)}}{\longrightarrow} Na^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}[/tex3]