Questão 4: Mistura-se 100 mL de solução
de cloreto de bário
com 300 mL de solução 0,10
de iodato de potássio
. Qual a massa de
permanecerá sem precipitar?
Dados:
Passo 1
O enunciado pede a massa de
que permanecerá sem precipitar (ou seja, que ficará dissolvida) depois de misturar as duas soluções. Dados do problema:
- Volume de solução de
: . - Concentração de
: . - Volume de solução de
: . - Concentração de
: . - Constante de solubilidade:
.
Volume total após mistura:.
Passo 2
Calcular as mols iniciais dos íons fornecidos por cada sal antes de qualquer precipitação:
- Mols de
(vindo de ): - Mols de
(vindo de ):
Concentrações iniciais imediatamente após mistura (antes de precipitar):
Passo 3
Equação de precipitação (estequiometria):
Para precipitar todo o
seriam necessários
de
. Como há
de
, existe excesso de
e o cátion limitante é
: portanto praticamente todo o bário tende a precipitar, restando na solução apenas a quantidade que a solubilidade permite.
Passo 4
Modelagem do equilíbrio de solubilidade. No equilíbrio, valem:
Após precipitação quase completa, uma boa aproximação para a concentração de
em equilíbrio é obtida supondo que quase todo o
(0,0100 mol) precipitou, consumindo
de
. Assim a quantidade de
restante dissolvida é aproximadamente
logo a concentração em solução em equilíbrio é
Usando a expressão do
para achar a concentração de
em equilíbrio:
Passo 5
Calcular numericamente
:
Mols de
permanecendo dissolvidos no volume total
:
Passo 6
Converter esses mols de
dissolvidos para massa de
que isso representa (cada mol de
corresponde a 1 mol de
quando dissolvido). Massa molar aproximada:
Portanto a massa dissolvida (que “permanece sem precipitar”) é
Passo 7
Verificação rápida da aproximação: a quantidade de
que ficou dissolvida é muito pequena (
), logo a suposição inicial de que quase todo o bário precipita e que
é consistente (a diferença real em
por conta dessa pequena fração é desprezível para o valor de
dado).