Enunciado

Qual é a solubilidade do C u ( O H ) 2 em uma solução de pH = 10,80?

Passo 1

Opa, essa questão a gente precisa considerar o efeito do íon comum!

Relaxa, é tranquilo! É o seguinte: o íon O H - pode vir tanto da dissociação do C u ( O H ) 2 quanto da solução de pH = 10,80. É aí que ocorre o chamado efeito do íon comum: o deslocamento do equilíbrio por conta da adição de um íon já existente no sistema, nesse caso, o O H - . Mas o que a gente faz com isso? Simples! A gente vai analisar a reação de dissociação do C u ( O H ) 2 já levando em consideração a concentração inicial do O H - na solução. Vamos por partes.

Primeiro vamos calcular a concentração dos íons O H - na solução de pH=10,80:

O H - = K w [ H + ] = 10 - 14 10 - 10,8 = 10 - 3,2 m o l   L - 1

Passo 2

Como sabemos agora a concentração inicial de O H - na solução antes mesmo de adicionar o C u ( O H ) 2 , então, se chamarmos de S o número de mols de C u ( O H ) 2   que se dissolvem por litro:

C u ( O H ) 2 ( s ) ↔   C u 2 + ( a q ) +       2 ( O H ) - ( a q )

Início -   10 - 3,2   m o l   L - 1

Variação + S + 2 S

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Equilíbrio S 10 - 3,2   + 2 S

O início, é no momento exato em que se adiciona o   C u ( O H ) 2 , , antes mesmo de começar a dissociar, ou seja, quando tínhamos apenas o O H -   vindo da solução. A “variação” é o momento depois da dissociação do C u ( O H ) 2 . Portanto, no equilíbrio teremos ( 10 - 3,2   + 2 S) de O H - .

Passo 3

Agora é só a gente ir no livro pegar o valor do K p s do C u ( O H ) 2 , que é 1,6 × 10 - 19 . A gente sabe que o K p s é calculado a partir da multiplicação entre as concentrações molares dos íons elevadas aos seus coeficientes estequiométricos, então:

K p s = C u 2 + [ O H - ] 2

1,6 × 10 - 19 =   S ( 10 - 3,2     +   2   S )   2

Eita, vai dar uma equação de 3º grau né? Mas é aí que vem a sacada! Como o K p s é um valor muito baixo, podemos esperar que S também um valor baixo e, portanto, o termo 2S é muito pequeno em relação a 10 - 3,2   de modo que podemos desprezá-lo.

Assim, temos:

1,6 × 10 - 19 =   S ( 10 - 3,2   )   2

1,6 × 10 - 19 =   S 10 - 6,4  

S = 4,0 × 10 - 13

Resposta

S = 4,0 × 10 - 13