Analise a situação a seguir. Um químico recebeu uma amostra...

A alternativa correta é a A - I e II, apenas.

Para resolver essa questão, é essencial compreender o conceito de solubilidade e produto de solubilidade (Kps). O produto de solubilidade é uma constante de equilíbrio para a dissolução de sólidos iônicos em solução aquosa. Ele nos ajuda a prever quando um composto irá precipitar em solução.

Resumo Teórico: A precipitação ocorre quando o produto das concentrações dos íons em solução supera o valor de Kps. Se [Mg²⁺][OH^-]² > Kps para Mg(OH)₂, então o hidróxido de magnésio precipita. O mesmo raciocínio se aplica para o hidróxido de cálcio, Ca(OH)₂.

Análise das Conclusões:

Conclusão I: O hidróxido de magnésio precipita primeiro que o hidróxido de cálcio. Isso é verdade porque o Kps do Mg(OH)₂ (1,1 x 10^–11) é menor que o do Ca(OH)₂ (5,5 x 10^–6). Isso significa que o Mg(OH)₂ é menos solúvel e, portanto, irá precipitar primeiro quando adicionamos NaOH.

Conclusão II: A concentração de íon magnésio que permanece na solução quando hidróxido de cálcio começa a precipitar é muito pequena. Após a precipitação do Mg(OH)₂, a concentração de íons Mg²⁺ em solução é reduzida drasticamente antes que o Ca(OH)₂ comece a precipitar.

Conclusão III: Não é necessário mais do que 0,06 mol/L de hidróxido de sódio para precipitar os dois íons na solução. Esta afirmação está incorreta. Precisamos calcular as concentrações de [OH^-] requeridas para precipitar completamente ambos os íons, e a soma dessas concentrações será maior que 0,06 mol/L.

Estratégia para Resolução:

1. Avalie as constantes de solubilidade (Kps) para identificar qual substância precipita primeiro. 2. Calcule a concentração de íons após a precipitação do primeiro composto. 3. Verifique as condições para a precipitação do segundo composto. 4. Analise cada conclusão com base nas informações calculadas e teóricas.

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Alguém conseguiu fazer?

[Mg+2] = 0,05 mol/L e [Ca+2] = 0,01 mol/L

Em ambas as reações, serão formadas 2OH- ao reagir com o NaOH, então, comparando-se os Kps, vemos que o Mg(OH)2 precipitará primeiro.

Ao adicionar 0,06 mol/L de NaOH, teremos que:

P/ Mg+2 => Qps = [Mg+2].[OH-]^2 => Qps = 0,05 x 0,06^2 => Qps = 1,8 x 10^-2 (Precipita)

P/Ca+2 => Qps = [Ca+2].[OH-]^2 => Qps = 0,01 x 0,06^2 => Qps = 3,6 x 10^-5 (Não precipita)

Gab: letra A

O Qps tanto do Hidróxido de Magnésio, quanto do Hidròxido de Cálcio são menores do que o Produto de Solubilidade dos mesmos. Isso indica uma solução insaturada que significa não ter precipitado em ambas as situações.

1) Analisando os valores dos Kps do hidróxido de magnésio e do hidróxido de cálcio. Valores muito pequenos de Kps indicam que a substância é pouco solúvel, com isso conclui-se que uma vez formadas precipitarão com grande facilidade. Dessa forma, comparando os Kps das substâncias formadas com a adição do hidróxido de sódio na solução é possível concluir que o sal formado com menor solubilidade é o hidróxido de magnésio.

2) O hidróxido de cálcio começará a precipitar quando quase que a totalidade de hidróxido de magnésio já estiver precipitado, deixando os ânions hidróxidos remanescentes disponíveis para formar ligações com o cátion bivalente de cálcio (Ca2+). Isso acontece, pois o sal menos solúvel precipita sozinho até que a razão entre as concentrações dos íons se torne igual a razão dos Kps. Uma maior adição de reagente precipitante (NaOH, nesse caso) causa precipitação dos dois compostos simultaneamente em tais quantidades que a razão entre as concentrações dos cátions (Ca2+ e Mg2+) permaneça constante.

3) Quantidade equivalente a 0,12 mol/L de hidróxido de sódio para precipitar os dois íons. Cada cátion necessitará de 2 ânions hidróxido para precipitar. Dessa forma tem-se uma proporção de 1:2 equivalentes, ou seja, para cada mol de cátion será necessário 2 mols de hidróxido. No exemplo a concentração total de cátions é de 0,06 mol/L e para promover a precipitação total será necessário 0,12 mol/L de hidróxido.

1) Analisando os valores dos Kps do hidróxido de magnésio e do hidróxido de cálcio. Valores muito pequenos de Kps indicam que a substância é pouco solúvel, com isso conclui-se que uma vez formadas precipitarão com grande facilidade. Dessa forma, comparando os Kps das substâncias formadas com a adição do hidróxido de sódio na solução é possível concluir que o sal formado com menor solubilidade é o hidróxido de magnésio.

2) O hidróxido de cálcio começará a precipitar quando quase que a totalidade de hidróxido de magnésio já estiver precipitado, deixando os ânions hidróxidos remanescentes disponíveis para formar ligações com o cátion bivalente de cálcio (Ca2+). Isso acontece, pois o sal menos solúvel precipita sozinho até que a razão entre as concentrações dos íons se torne igual a razão dos Kps. Uma maior adição de reagente precipitante (NaOH, nesse caso) causa precipitação dos dois compostos simultaneamente em tais quantidades que a razão entre as concentrações dos cátions (Ca2+ e Mg2+) permaneça constante.

3) Quantidade equivalente a 0,12 mol/L de hidróxido de sódio para precipitar os dois íons. Cada cátion necessitará de 2 ânions hidróxido para precipitar. Dessa forma tem-se uma proporção de 1:2 equivalentes, ou seja, para cada mol de cátion será necessário 2 mols de hidróxido. No exemplo a concentração total de cátions é de 0,06 mol/L e para promover a precipitação total será necessário 0,12 mol/L de hidróxido.