Mistura-se 100 mL de uma solução contendo
e
com 200 mL de uma solução de
. Que fração de cada cátion metálico se precipita?
Passo 1
O enunciado mistura
mL de uma solução que contém
e
, ambos
mol L
, com
mL de uma solução de
mol L
. Pede-se a fração de cada cátion metálico que precipita como sulfato. O conteúdo é equilíbrio de solubilidade (produto de solubilidade) e balanço de massa.
Passo 2
Calculamos os mols iniciais antes de qualquer precipitado:
Volume total
L.
Passo 3
Chamemos de
e
os mols de
e
que precipitam, respectivamente.
Então os mols em solução no equilíbrio são
Então os mols em solução no equilíbrio são
As concentrações em equilíbrio são, por exemplo,
e análogas para
.
Passo 4
No equilíbrio de solubilidade valem
Usando valores típicos de tabela:
Passo 5
Uma forma elegante é notar que, definindo
em mol L
,
Pela conservação de massa do sulfato chega-se a
Passo 6
Calculamos agora mols em solução e mols precipitados:
As frações precipitadas são então
Resposta
Aproximadamente
do
precipita e
do
precipita.