Deseja-se separar os íons manganosos (
) dos íons cádmio (
) de uma solução
por precipitação como sulfeto.
a) Que sulfeto se formará primeiro? Em que pH ?
(CdS; pH = -1,10)
b) Em que pH o íon que forma o sulfeto menos solúvel estará quantitativamente precipitado?
(
)
c) Em que pH o sulfeto mais solúvel começa a se precipitar?
(pH = 5,65)
d) É possível efetuar tal separação?
(No pH de precipitação do MnS, o Cd²+ já estará quantitativamente precipitado. Portanto, não é possível fazer tal separação.)
a) Que sulfeto se formará primeiro? Em que pH ?
(CdS; pH = -1,10)
b) Em que pH o íon que forma o sulfeto menos solúvel estará quantitativamente precipitado?
(
c) Em que pH o sulfeto mais solúvel começa a se precipitar?
(pH = 5,65)
d) É possível efetuar tal separação?
(No pH de precipitação do MnS, o Cd²+ já estará quantitativamente precipitado. Portanto, não é possível fazer tal separação.)
Passo 1
O enunciado pede para separar por adição controlada de sulfeto (via
S) íons
e
de uma solução
. O conteúdo envolvido é solubilidade e equilíbrio ácido-base de
. Vamos precisar de
. Produtos de solubilidade
de
e
.
. Constantes de dissociação
e
de
.
Passo 2
Para precipitar
(com
ou
) é preciso que
Logo o limiar de início de precipitação satisfaz
Passo 3
A concentração de
vem da dupla dissociação de
:
(
)
e
(
).
Multiplicando obtemos
e
Multiplicando obtemos
Em excesso de
podemos tomar
, de modo que
Passo 4
Como
tem
menor que
, ele precipita primeiro.
. Calcula-se
Fazendo isso com os valores tabelados chega-se a
Passo 5
Para precipitação quantitativa de
(digamos
removido) deixamos
.
Repetindo
Repetindo
e daí
Passo 6
Para
o limiar de início é
Passo 7
No pH em que
começa a precipitar (
), o
já foi completamente precipitado (isso ocorreu em pH muito abaixo). Portanto não há janela de pH em que
esteja removido e
ainda em solução: não é possível separar quimicamente esses dois íons por sulfeto.
Resposta
(a) O sulfeto que precipita primeiro é o
, em
.
(b) está quantitativamente precipitado já em
.
(c) O sulfeto mais solúvel ( ) começa a precipitar em
.
(d) Não é possível efetuar a separação, pois quando precipita,
já está todo removido.
(b)
(c) O sulfeto mais solúvel (
(d) Não é possível efetuar a separação, pois quando