Escreva as reações em água e as expressões para produtos de solubilidade das substâncias a seguir.
Passo 1
O enunciado pede que eu escreva a reação em água (a equação de dissolução) e a expressão do produto de solubilidade da substância dada:
.
Informações relevantes: a substância é um sólido iônico que contém íons e
. Preciso apresentar a equação que mostra esses íons em solução aquosa e a expressão algébrica de
(produto de solubilidade) correspondente.
Informações relevantes: a substância é um sólido iônico que contém íons
Passo 2
Breve explicação do conceito que vamos usar (sem pressa, tipo bate-papo para fixar): quando um sal pouco solúvel como
está em equilíbrio com sua fase aquosa, ele se dissocia parcialmente em íons. Esse equilíbrio é escrito como uma reação heterogênea sólido ⇌ íons aquosos. O produto de solubilidade
é a constante de equilíbrio dessa reação e é dado pelo produto das concentrações molares dos íons formados, elevadas aos seus coeficientes estequiométricos. Aqui cada concentração é, na prática, a atividade aproximada pela molaridade quando a solução é diluída.
Passo 3
Escrevendo a equação de dissolução (forma molecular/uma forma direta e simples da reação em água):
Comentário sobre a equação iônica: para sais íonicos pouco solúveis a forma acima já é a equação iônica líquida (o sólido não aparece como íon). Não há outras espécies aquosas importantes participando, então essa é a equação de equilíbrio que usamos para escrever
.
Passo 4
Agora, montar a expressão do produto de solubilidade
. Pelo que vimos,
é o produto das concentrações dos íons no equilíbrio, com potências iguais aos coeficientes estequiométricos:
Explicando as notações:
é a molaridade (concentração mol·L^{-1}) do íon cálcio em equilíbrio;
é a molaridade do íon fluoreto em equilíbrio. O expoente
vem do coeficiente estequiométrico do íon
na equação de dissolução.
Passo 5
Uma dica prática para provas (como usar essa expressão): se a solubilidade molar de
for
mol·L^{-1} (ou seja,
mol de
se dissolvem por litro), então ao se dissolver:
Substituindo em
:
Isso é útil para calcular
a partir de um
conhecido, ou vice-versa.
Passo 6
Observações finais rápidas e motivadoras: lembre que em soluções não diluídas é mais correto usar atividades em vez de concentrações, mas em exercícios de graduação usa-se normalmente concentrações. Você já tem tudo: a equação de dissolução, a expressão de
e a relação prática
— com isso você resolve qualquer questão típica sobre
. Força aí, você consegue!