Calcule o produto de solubilidade do carbonato de cálcio (CaCO3 ; MM=100,09 g / mol ), sabendo que um litro de sua solução saturada contém 6,93 times 10^-2 g do sal.
b) considerando reações paralelas (considere somente a primeira reação paralela dada a seguir):
CO3 ^2-+H2 O <=ftharpoons HCO3 ^-+OH^- Kb 1=2,08 times 10^-4
HCO3 ^-+H2 O <=ftharpoons H2 CO3+OH^- Kb 2=2,20 times 10^-8

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o produto de solubilidade do carbonato de cálcio ( CaCO3) e também considerar uma reação paralela. Para isso, vamos usar conceitos de solubilidade e equilíbrio químico. Vamos precisar entender como calcular o produto de solubilidade e aplicar as constantes de dissociação ( Kb) das reações fornecidas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o produto de solubilidade ( Ksp) do CaCO3. O Ksp é uma medida de quanto o sal pode se dissolver em água antes de a solução ficar saturada.

Passo 3

Sabemos que a massa do sal dissolvido por litro de solução saturada é 6,93 times 10^-2 g. Vamos converter essa massa para mols usando a massa molar do CaCO3, que é 100,09 g/mol.
Mols de CaCO3 = 6,93 times 10^-2 g100,09 g/mol approx 6,93 times 10^-4 mol/L

Passo 4

Ao se dissolver, o CaCO3 se dissocia de acordo com a equação:
CaCO3 <=ftharpoons Ca^2+ + CO3^2-
Assim, a concentração de Ca^2+ e CO3^2- na solução saturada é 6,93 times 10^-4 mol/L cada.

Passo 5

O produto de solubilidade ( Ksp) é dado por:
Ksp = [Ca^2+][CO3^2-]
Substituindo as concentrações:
Ksp = (6,93 times 10^-4)(6,93 times 10^-4) = (6,93 times 10^-4)^2 approx 4,80 times 10^-7

Passo 6

Agora, vamos considerar a segunda parte do exercício que envolve as reações paralelas. Vamos focar apenas na primeira reação:
CO3^2- + H2O <=ftharpoons HCO3^- + OH^- Kb1 = 2,08 times 10^-4
Isso significa que o íon carbonato pode reagir com a água para formar bicarbonato e íons hidroxila.

Passo 7

Para analisar essa reação, precisamos usar a constante de basicidade ( Kb). Ela nos diz o quanto essa reação tende a ocorrer. Quanto maior o Kb, mais a reação favorece a formação dos produtos.

Passo 8

Com a constante Kb1 conhecida, podemos calcular as concentrações de equilíbrio dos íons na solução saturada. No entanto, como este exercício pede apenas para considerar a primeira reação, não precisamos seguir para a segunda reação.

Resposta

O produto de solubilidade do carbonato de cálcio ( CaCO3) é aproximadamente 4,80 times 10^-7.

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