Em um béquer, foram misturadas soluções aquosas de
, ocorrendo a formação de um precipitado branco, que se depositou no fundo. A análise da solução sobrenadante revelou as seguintes concentrações:
; e
. 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:
- Cloreto de prata (AgCl): formado pela reação entre íons Ag⁺ e Cl⁻.
- 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:
O produto de solubilidade (Ksp) para AgCl é aproximadamente:
Calculamos Q para AgCl:
Comparando Q com Ksp:
Como Q > Ksp, o AgCl irá se precipitar.
Passo 4
Agora, vamos verificar para o Sulfato de Prata (Ag₂SO₄):
A equação de solubilidade é:
O Ksp para Ag₂SO₄ é aproximadamente:
Calculamos Q para Ag₂SO₄:
Comparando Q com Ksp:
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).