A fluoretação da água potável de uma cidade produz uma concentração de íons fluoreto próxima a
. Se a água utilizada na cidade for dura (água que contém íons
), pode ocorrer precipitação de
durante a fluoretação. Qual é a concentração máxima de íons
que pode estar presente em solução para que não ocorra precipitação durante a fluoretação? Ignore a eventual protonação do
.
Passo 1
Beleza, o exercício diz que na água temos íons fluoreto com concentração de
e que o sal
tem constante de solubilidade
. Precisamos descobrir qual o máximo de
que pode ficar em solução sem formarem precipitado de
. O conteúdo aqui é equilíbrio de solubilidade (produto de solubilidade), e vamos usar a relação
Passo 2
Primeiro, escrevemos a reação de dissolução de
e a definição de
:
Por definição de produto de solubilidade:
Passo 3
Agora, a gente isola
nessa expressão. Como
e
são conhecidos, fica:
Isso vem do princípio de equilíbrio: se ultrapassar esse valor de
, o produto
fica maior que
e rola precipitação.
Passo 4
Hora de calcular. Substituindo
e
:
Resposta
A concentração máxima de
é
.