QUESTÃO. A dispersão em água de hidróxido de magnésio sólido,
, constitui um dos antiácidos mais populares, conhecido como leite de magnésia.
Dado:
.
a) Calcule a solubilidade do hidróxido de magnésio em água
.
b) Calcule a solubilidade do hidróxido de magnésio em água em
. Massa molar do
.
c) Sabendo que uma solução de hidróxido de sódio contém uma concentração de íons
(aq) igual a
, calcule a concentração de íons
que, ao serem adicionados à solução na forma de nitrato de magnésio,
, começam a precipitar o hidróxido de magnésio,
.
d) Determine o pH de uma solução saturada de hidróxido de magnésio. Dado
.
a) Calcule a solubilidade do hidróxido de magnésio em água
b) Calcule a solubilidade do hidróxido de magnésio em água em
d) Determine o pH de uma solução saturada de hidróxido de magnésio. Dado
Passo 1
O enunciado pede quatro coisas (a–d). Vou listar o que é dado e o que precisa ser encontrado:
Dados relevantes:
Massa molar:
.
Informações específicas por item:
- (a) Calcular a solubilidade em água em
. - (b) Converter essa solubilidade para
. - (c) Em uma solução que já tem
, calcular a concentração de que faz começar a precipitar (isto é, quando o precipitado começa a se formar). - (d) Determinar o pH de uma solução saturada de
. Dado: .
Nada mais foi pedido; a resolução começa no próximo passo.
Passo 2
Entender a equação de dissolução e a expressão de
.
Quando
sólido se dissolve:
Significado de solubilidade
: se
tem solubilidade
em
, então em uma solução saturada:
A constante de solubilidade (produto iônico) é dada por:
Substituindo as concentrações em função de
:
Passo 3
Resolver para a solubilidade
em
.
Partindo de
temos
Logo
Calculemos a raiz cúbica:
e
. Portanto
Passo 4
Converter a solubilidade para
(item b).
Se
é a solubilidade em
, a massa dissolvida por litro é
Substituindo
e
:
Passo 5
Condição de precipitação (item c): achar
que inicia precipitado num meio com
.
Conceito: o precipitado começa a aparecer quando o produto iônico
atinge
. Assim, o valor crítico de
é
Substituindo
e
:
Portanto
Isto significa que ao adicionar
(por exemplo como
) a concentrações iguais ou maiores que
, começa a precipitar
.
Passo 6
Determinar o pH da solução saturada de
(item d).
Em solução saturada já encontramos
. Então
Para achar o pH, podemos calcular primeiro o
:
Calculando o logaritmo:
, então
. Assim
Usando a relação
(porque
), temos
(Alternativamente poderia-se calcular
e depois
; dá o mesmo resultado.)
Resposta
(a)
(b)
(c)
(d)
(b)
(c)
(d)