Considere a dissolução de cloreto de mercuroso em água,
, para qual o produto de solubilidade,
é :
. Diz-se que a solução contendo excesso de sólido não dissolvido é saturada com esse sólido. A solução contém todo o sólido capaz de ser dissolvido sob determinada condição. Qual deverá ser a concentração de
e
em uma solução saturada com
?
Passo 1
O enunciado dá a dissolução e o produto de solubilidade:
O que se pede: determinar as concentrações dos íons
e
em uma solução saturada em equilíbrio com excesso do sólido
.
Informações relevantes listadas:
Informações relevantes listadas:
- Há excesso de sólido sólido não dissolvido (solução saturada).
- O equilíbrio gera uma razão estequiométrica de 1 mol de
para 2 mol de . - O valor de
fornecido é .
Passo 2
Defino a solubilidade molar: seja
a solubilidade do sal em mol·L^{-1}, isto é a quantidade de mols de
que se dissolvem por litro na solução saturada. Pelo balanço estequiométrico, ao dissolver
mol·L^{-1} de
obtém-se:
Explicação didática: cada fórmula de
produz 1 íon
e 2 íons
. Logo a concentração do cátion é igual à solubilidade
e a do ânion é o dobro.
Passo 3
Substituo essas concentrações na expressão de
:
Faço a conta algébrica:
Portanto a equação que relaciona
e
é
Passo 4
Isolo
:
Agora preciso da raiz cúbica de
. Uso a propriedade
Aplicando:
e
,
Calculo separado:
-
(raiz cúbica de 3). -
. Como , temos .
Multiplico os fatores:
Observação didática sobre cifras significativas: como
foi dado com dois algarismos significativos (
), apresentar
com dois ou três algarismos significativos é razoável; aqui mantenho
.
Passo 5
Agora obtenho a concentração de
:
Interpretação final (curta): em uma solução saturada com excesso de
as concentrações em equilíbrio são aproximadamente
e
.