Considerando a concentração de 0,0010 mol L ^-1 dos íons Mg^2+, Ca^2+ e Ni^2+ em uma única solução aquosa:
a) Qual a ordem de precipitação quando uma solução de KOH é lentamente adicionada sobre esta solução?
Dados: Kps(Mg(OH)2)=11 times 10^-11, Kps(Ca(OH)2)=5,5 times 10^-6 e Kps(Ni(OH)2)=6,5 times 10^-18
R: 1^o cdot Ni(OH)2, 2^o Mg(OH)2, 3^o Ca(OH)2.
b) Determine o pH (-log [H^+]) em que cada hidróxido metálico precipita.
R: 1^o. Ni(OH)2 em torno de pH 7,2^o Mg(OH)2 em torno de pH 10,3^o Ca(OH)2 em torno de pH 13 .

Passo 1

O enunciado dá uma solução contendo Mg^2+, Ca^2+ e Ni^2+, cada uma com concentração ,1,0times10^-3,mol,L^-1, e pede:
a) a ordem em que precipitam os respectivos hidróxidos ao adicionarmos KOH lentamente;
b) o pH em que cada precipitado começa a se formar.
Conteúdo necessário: produto de solubilidade ( Ksp) e relação com a concentração de OH^-.

Passo 2

Um hidróxido M(OH)2 começa a precipitar quando
[M^2+],[OH^-]^2 = Ksp
logo a concentração crítica de OH^- é
[OH^-]crit = raizKsp[M^2+]
Quanto menor for Ksp, menor será [OH^-]crit e mais cedo (em pH mais baixo) o hidróxido precipita.

Passo 3

Comparando os valores de Ksp:
Ni(OH)2:6,5times10^-18< Mg(OH)2:11times10^-11< Ca(OH)2:5,5times10^-6.
Portanto, em ordem crescente de Ksp, precipitam:
1.º Ni(OH)2, 2.º Mg(OH)2, 3.º Ca(OH)2.

Passo 4

Cálculo para Ni(OH)2:
[OH^-] = raiz6,5times10^-181,0times10^-3 =8,06times10^-8,mol,L^-1
pOH = -log(8,06times10^-8) = 7,09, pH = 14 - 7,09 = 6,91

Passo 5

Cálculo para Mg(OH)2:
[OH^-] = raiz11times10^-111,0times10^-3 =3,32times10^-4,mol,L^-1,
pOH = -log(3,32times10^-4) = 3,48, pH = 14 - 3,48 = 10,52

Passo 6

Cálculo para Ca(OH)2:
[OH^-] = raiz5,5times10^-61,0times10^-3 =7,42times10^-2,mol,L^-1,
pOH = -log(7,42times10^-2) = 1,13, pH = 14 - 1,13 = 12,87

Resposta

a) Ordem de precipitação: 1.º Ni(OH)2, 2.º Mg(OH)2, 3.º Ca(OH)2.
b) pH de início de precipitação:
Ni(OH)2: pHapprox6,9
Mg(OH)2: pHapprox10,5
Ca(OH)2: pHapprox12,9

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