Questão 5 - Adicionou-se gota a gota uma solução contendo
concentrada a uma solução contendo
a
e
a
(juntos). Considerando que não há variação do volume final e que o
, calcule:
a) A concentração de
na qual
começa a precipitar.
b) A concentração de
na qual
começa a precipitar.
c) A concentração de
na solução quando
começa a precipitar.
d) Que fração de
estará presente em solução quando o
começar a precipitar?
e) É possível fazer uma boa separação dos cátions?
a) A concentração de
b) A concentração de
c) A concentração de
d) Que fração de
e) É possível fazer uma boa separação dos cátions?
Passo 1
O enunciado trata de precipitação seletiva em uma solução que contém inicialmente
e
, ambos a
,mol L
, ao adicionar lentamente
. O conteúdo envolve equilíbrio de solubilidade (constantes de solubilidade
) e o critério de início de precipitação dado por
. Vamos precisar usar a definição
e o fato de que, enquanto apenas um sal precipita, sua reação mantém esse produto igual a
, permitindo achar as concentrações críticas e o que sobra em solução.
Passo 2
Para
começar a precipitar, o quociente de solubilidade
atinge
Antes de qualquer precipitado,
,mol L
. Logo, a concentração crítica de sulfato é
Passo 3
Para
começar a precipitar, análogo, deve valer
Até esse momento ainda não precipitou
, então
,mol L
. Portanto
Passo 4
No instante em que
,mol L
,
já está precipitando e mantém
Logo
Passo 5
A fração de
remanescente em solução é
Passo 6
Como há uma grande diferença entre
M e
M, consegue-se precipitar quase todo o
antes de iniciar a precipitação do
. Portanto, sim, é possível uma boa separação dos cátions.
Resposta
a)
mol L
b) mol L
c) mol L
d) (fração em solução)
e) Sim, a separação é eficiente, pois quase todo precipita antes de o
começar a precipitar.
b)
c)
d)
e) Sim, a separação é eficiente, pois quase todo