A
a reação
tem constante de equilíbrio
. Quais são as concentrações de
e
, no equilíbrio em uma solução saturada de
? Resposta:
Passo 1
O enunciado dá a reação de dissolução e pede as concentrações dos íons em solução saturada. Dados fornecidos:
Temperatura:
. Constante fornecida (como
no enunciado):
(valor que será usado como produto de solubilidade
na resolução). O que se pede:
- Encontrar
no equilíbrio em uma solução saturada de . - Encontrar
no equilíbrio em uma solução saturada de .
Passo 2
Entendendo o que é o produto de solubilidade e a estequiometria da reação (aula curta e prática).
- Quando um sal pouco solúvel sólido, como
, está em equilíbrio com sua solução saturada, escreve-se o produto de solubilidade que é o produto das concentrações molares dos íons formados, cada uma elevada ao seu coeficiente estequiométrico na equação química. - Aqui a dissolução gera 1 mol de
e 1 mol de para cada mol de que se dissolve. Portanto o é
- Explicando as notações:
significa a concentração molar de íons cálcio (mol por litro), e a concentração molar do ânion cromato.
Passo 3
Montando a tabela ICE (introdução rápida ao método ICE — Initial, Change, Equilibrium) e definindo a solubilidade.
- Seja
a solubilidade molar de : isto é, a quantidade em mol/L que se dissolve ao atingir saturação. - Ao dissolver
mol/L de obtemos, por estequiometria , as concentrações no equilíbrio:
- Substituímos isso na expressão do produto de solubilidade:
Passo 4
Resolvendo a equação para
.
- A equação a resolver é
- Usando o valor fornecido
, temos
- Podemos calcular a raiz quadrada separando a mantissa e a potência de dez:
- Aproximando
: . Então
Passo 5
Arredondamento, significância e interpretação final.
- O valor numérico aproximado é
. - Arredondando para duas casas significativas (coerente com o dado
que tem duas algarismos significativos) fica . - Como ambos os íons têm a mesma concentração no equilíbrio (estequiometria
), concluímos: