Considere uma solução contendo Pb^2+ e Hg2 ^2+, cada um deles na concentração de 0,010 mol/L. Esses íons formam iodetos insolúveis ( Pbl2 e Hg2 22 ). É possível separar por precipitação seletiva o Pb^2+ e o Hg2 ^2+. Dados: Kps=7,9 times 10^-9(PbI2) e 4,6 x 10-29 (Hg2 I2)

Passo 1

Beleza! Vamos resolver essa questão juntos. O enunciado fala sobre uma solução que contém íons de chumbo ( Pb^2+) e mercúrio ( Hg2^2+), ambos na concentração de 0,010 mol/L. Esses íons formam iodetos insolúveis ( PbI2 e Hg2I2). A pergunta é se conseguimos separar esses íons usando precipitação seletiva. Para isso, vamos precisar usar o conceito de Produto de Solubilidade ( Kps).

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é o Produto de Solubilidade ( Kps). Ele é uma constante que indica o nível de solubilidade de um sal em água. Quanto menor o Kps, menos solúvel é o sal, ou seja, mais fácil ele forma um precipitado.

Passo 3

Agora, vamos analisar os Kps dos dois iodetos fornecidos:
  • Kps(PbI2) = 7,9 times 10^-9
  • Kps(Hg2I2) = 4,6 times 10^-29
Observamos que o Kps do Hg2I2 é muito menor que o do PbI2. Isso significa que o iodeto de mercúrio é muito menos solúvel e, portanto, precipita antes.

Passo 4

Para separar os íons por precipitação seletiva, vamos adicionar um agente precipificante, que no caso é o iodeto ( I^-). A ideia é que o iodeto vá se ligar primeiro ao íon que forma o sal menos solúvel, que é o Hg2^2+.

Passo 5

Primeiro, calculamos a concentração de íons iodeto necessária para começar a precipitar o Hg2I2. Usamos a expressão do Kps:
Kps = [Hg2^2+][I^-]^2
Rearranjando para encontrar [I^-]:
[I^-] = raizKps[Hg2^2+] = raiz4,6 times 10^-290,010 approx 6,78 times 10^-15 , mol/L
Isso significa que, ao adicionar iodeto na solução, assim que a concentração de I^- atingir aproximadamente 6,78 times 10^-15 mol/L, o Hg2I2 começará a precipitar.

Passo 6

Depois que o Hg2I2 precipita, podemos continuar adicionando iodeto. A próxima etapa será precipitar o PbI2. Usamos novamente a expressão do Kps para o PbI2:
Kps = [Pb^2+][I^-]^2
Resolvendo para [I^-]:
[I^-] = raizKps[Pb^2+] = raiz7,9 times 10^-90,010 approx 8,89 times 10^-6 , mol/L
Portanto, adicionando iodeto até que a concentração atinja cerca de 8,89 times 10^-6 mol/L, o PbI2 começará a precipitar.

Resposta

Sim, é possível separar os íons Pb^2+ e Hg2^2+ por precipitação seletiva adicionando iodeto ( I^-) de forma controlada. Primeiro, o Hg2I2 precipita devido ao seu Kps muito baixo, e após isso, continuando a adição de iodeto, o PbI2 também precipita.

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