Qual o pH necessário somente para precipitar o hidróxido de ferro (III) a partir de uma solução de 0,1 mol/L de FeCl 3 ? Dado:
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão está pedindo para descobrir qual o pH necessário para fazer o hidróxido de ferro (III) precipitar a partir de uma solução de cloreto de ferro (III) com concentração de 0,1 mol/L. Para resolver isso, vamos usar o conceito de produto de solubilidade (
), que nos ajuda a entender quando uma substância vai se dissolver ou precipitar em solução. Vamos precisar das fórmulas químicas envolvidas e das equações de equilíbrio químico.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece quando o cloreto de ferro (III) (
) está na água. Ele se dissocia completamente em íons:
Isso significa que a concentração de íons
na solução é de 0,1 mol/L.
Passo 3
Agora, queremos que o hidróxido de ferro (III) (
) precipite. A reação de precipitação é:
O produto de solubilidade (
) para essa reação é dado por:
E nos foi dado que
.
Passo 4
Queremos encontrar o pH que faz essa precipitação acontecer. A relação entre
, a concentração de
e a concentração de
é:
Vamos isolar
:
Agora, tiramos a raiz cúbica para encontrar
:
Passo 5
Com a concentração de
conhecida, podemos encontrar o pOH usando a fórmula:
Substituindo:
Agora, lembrando que:
Então:
Resposta
O pH necessário para precipitar o hidróxido de ferro (III) é aproximadamente 1,67.