Em um béquer, foram misturadas soluções aquosas de KCl, Na2 SO4 e AgNO3, ocorrendo a formação de um precipitado branco, que se depositou no fundo. A análise da solução sobrenadante revelou as seguintes concentrações: [Ag^+]=1,0 times 10^-3 mol / L ;[SO4^-2]=1,0 x 10^-1 mol / L; e [Cl^-]=2,0 times 10^-6 mol / L. De que é constituído o sólido formado?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O problema fala sobre a mistura de soluções de KCl, Na₂SO₄ e AgNO₃ em um béquer, onde se formou um precipitado branco. Temos também as concentrações dos íons na solução após a formação do precipitado. Vamos usar conceitos de química, especificamente de solubilidade e produto de solubilidade (Ksp), para descobrir de que é composto esse sólido que se formou.

Passo 2

Primeiro, precisamos identificar quais possíveis precipitados podem se formar a partir dos íons presentes na mistura. As combinações possíveis são:
  1. Cloreto de prata (AgCl): formado pela reação entre íons Ag⁺ e Cl⁻.
  2. Sulfato de prata (Ag₂SO₄): formado pela reação entre íons Ag⁺ e SO₄²⁻.
Vamos analisar qual desses compostos é o responsável pelo precipitado branco observado.

Passo 3

Para isso, vamos calcular o produto dos íons (Q) para cada possível precipitado e comparar com o produto de solubilidade (Ksp) de cada composto. Se Q > Ksp, o precipitado se forma.
Primeiro, vamos considerar o Cloreto de Prata (AgCl):
A equação de solubilidade é:
AgCl rightarrow Ag^+ + Cl^-
O produto de solubilidade (Ksp) para AgCl é aproximadamente:
Ksp = 1,6 times 10^-10
Calculamos Q para AgCl:
Q = [Ag^+][Cl^-] = (1,0 times 10^-3, mol/L)(2,0 times 10^-6, mol/L) = 2,0 times 10^-9
Comparando Q com Ksp:
Q = 2,0 times 10^-9 > Ksp = 1,6 times 10^-10
Como Q > Ksp, o AgCl irá se precipitar.

Passo 4

Agora, vamos verificar para o Sulfato de Prata (Ag₂SO₄):
A equação de solubilidade é:
Ag2SO4 rightarrow 2,Ag^+ + SO4^2-
O Ksp para Ag₂SO₄ é aproximadamente:
Ksp = 1,2 times 10^-5
Calculamos Q para Ag₂SO₄:
Q = [Ag^+]^2[SO4^2-] = (1,0 times 10^-3, mol/L)^2 times (1,0 times 10^-1, mol/L) = 1,0 times 10^-7
Comparando Q com Ksp:
Q = 1,0 times 10^-7 > Ksp = 1,2 times 10^-5
Como Q > Ksp, o Ag₂SO₄ também poderia se precipitar. Porém, precisamos considerar a concentração dos íons na solução.

Passo 5

Observamos que a concentração de Cl⁻ é muito baixa ([Cl⁻] = 2,0 × 10⁻⁶ mol/L) em comparação com a de SO₄²⁻ ([SO₄²⁻] = 1,0 × 10⁻¹ mol/L). Isso faz com que a formação de AgCl seja mais favorecida, já que menos íons Cl⁻ são necessários para atingir o Q > Ksp.
Além disso, o precipitado é branco, e tanto AgCl quanto Ag₂SO₄ são brancos. No entanto, com a concentração de Cl⁻ tão baixa, é mais provável que o precipitado seja AgCl.

Resposta

O sólido formado é composto por cloreto de prata (AgCl).

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