(Ita 2021) Sulfeto de níquel é pouco solúvel em água, apresentando a constante do produto de
solubilidade igual a \mathrm{K}_{\mathrm{ps}}=4 \times 10^{-19}. Ao adicionar 18,15 \mathrm{~g} desse sal a 1 L de água e, em
seguida, ajustar o pH do meio com adição de ácido sulfúrico, observou-se a solubilização do sal com formação de ácido sulfídrico. Desprezando-se a variação de volume do meio reacional pela adição do ácido e dadas as constantes de ionização do ácido sulfídrico \mathrm{K}_{\mathrm{a} 1}=1 \times 10^{-7} \mathrm{e} \mathrm{K}_{\mathrm{a} 2}=1 \times 10^{-14}, determine:
a) A constante de equilíbrio K da reação de solubilização do sulfeto de níquel em meio ácido.
b) A faixa de valores de pH na qual todo o sulfeto de níquel é solubilizado.
c) A porcentagem de sulfeto de níquel solubilizado quando o pH do meio for 3 .
Dados: \mathrm{Ni}=58,69 ; \mathrm{S}=32,06.
Passo 1
O enunciado trata da dissolução em meio ácido do sólido pouco solúvel NiS, cujo produto de solubilidade é
K_{\mathrm{sp}}=4\times10^{-19}\,.
Ao acidificar o meio com H_{2}SO_{4} formam-se íons H^{+} que protonam o sulfeto, gerando H_{2}S. São dadas as constantes de ionização do ácido sulfídrico: \mathrm{Ka}_1=1\times10^{-7} e \mathrm{Ka}_2=1\times10^{-14}.
Pede-se:
a) a constante de equilíbrio K para
b) a faixa de pH em que todo o NiS se solubiliza (for onde a solubilidade é >=0,2 mol/L, correspondente aos 18,15 g em 1 L);
c) a porcentagem dissolvida quando pH =3.
Para achar a solubilidade aparente s de NiS em presença de [\mathrm{H}^+] constante, use: \,[\mathrm{Ni}^{2+}]=s,\;[\mathrm{H}_2\mathrm{S}]=s) e, da protonação reversa de H_{2}S,