O Ksp do sulfato de prata ( Ag_2SO_4 Ag2SO4) é 1.2 * 10-5 1.2⋅10−5. Como você calcula a solubilidade do sulfato de prata em cada um dos seguintes: a). água b). 0.10 M AgNO_3 AgNO3 c). 0.43 M K_2SO_4 K2SO4?
Responda:
Aqui está o que eu tenho.
Explicação:
Eu vou te mostrar como resolver peças (A) e (B) e deixar parte (C) para você como prática.
- Parte (A)
Sulfato de prata, "Ag"_2"SO"_4Ag2SO4, é considerado insolúvel em solução aquosa, o que implica que um equilíbrio de dissociação entre o íons dissociados e a sólido não dissolvido é estabelecido quando você dissolve o sal na água.
Você vai ter
"Ag"_ color(blue)(2)"SO"_ (4(s)) rightleftharpoons color(blue)(2)"Ag"_ ((aq))^(+) + "SO"_ (4(aq))^(2-)Ag2SO4(s)⇌2Ag+(aq)+SO2−4(aq)
Agora, quando você dissolve o sal em água pura, a concentração inicial dos íons dissolvidos será igual a zero. Você pode usar um Mesa ICE para encontrar a concentração de equilíbrio dos dois íons
" ""Ag"_ color(blue)(2)"SO"_ (4(s)) " "rightleftharpoons" " color(blue)(2)"Ag"_ ((aq))^(+) " "+" " "SO"_ (4(aq))^(2-) Ag2SO4(s) ⇌ 2Ag+(aq) + SO2−4(aq)
color(purple)("I")color(white)(aaaaaacolor(black)(-)aaaaaaaaaaaaaacolor(black)(0)aaaaaaaaaaacolor(black)(0)Iaaaaaa−aaaaaaaaaaaaaa0aaaaaaaaaaa0
color(purple)("C")color(white)(aaaaaacolor(black)(-)aaaaaaaaaaacolor(black)((+color(blue)(2)s))aaaaaaacolor(black)((+s))Caaaaaa−aaaaaaaaaaa(+2s)aaaaaaa(+s)
color(purple)("E")color(white)(aaaaaacolor(black)(-)aaaaaaaaaaaaacolor(black)(color(blue)(2)s)aaaaaaaaaaacolor(black)(s)Eaaaaaa−aaaaaaaaaaaaa2saaaaaaaaaaas
Por definição, o constante do produto de solubilidade, K_(sp)Ksp, é igual a
K_(sp) = ["Ag"^(+)]^color(blue)(2) * ["SO"_4^(2-)]Ksp=[Ag+]2⋅[SO2−4]
No seu caso, isso será igual a
K_(sp) = (color(blue)(2)s)^color(blue)(2) * s = 4s^3Ksp=(2s)2⋅s=4s3
Reorganizar para resolver ss, pela solubilidade molar de sulfato de prata em água pura
s = root(3) (K_(sp)/4)s=3√Ksp4
Conecte seu valor para encontrar
s = root(3)((1.2 * 10^(-5))/4) = 0.0144s=3√1.2⋅10−54=0.0144
Isso significa que em um saturado solução de sulfato de prata, a concentração do sal que se dissolverá para produzir íons é igual a
color(green)(|bar(ul(color(white)(a/a)color(black)(s = "0.0144 mol L"^(-1))color(white)(a/a)|)))
color(white)(a/a)
- Parte (B)
Desta vez, você está interessado em encontrar a solubilidade molar do sulfato de prata em uma solução que é "0.10 M" nitrato de prata, "AgNO"_3.
Ao contrário do sulfato de prata, o nitrato de prata é solúvel em solução aquosa, o que significa que ele se dissocia completamente para formar cátions de prata e ânions de nitrato
"AgNO"_ (3(aq)) -> "Ag"_ ((aq))^(+) + "NO" _(3(aq))^(-)
Como mostra o 1:1 proporções molares que existem entre os íons sólidos e dissolvidos, um "0.10 M" solução de nitrato de prata terá
["Ag"^(+)] = ["NO"_3^(-)] = "0.10 M"
Isto significa que o Mesa ICE para a dissociação do sulfato de prata será assim
" ""Ag"_ color(blue)(2)"SO"_ (4(s)) " "rightleftharpoons" " color(blue)(2)"Ag"_ ((aq))^(+) " "+" " "SO"_ (4(aq))^(2-)
color(purple)("I")color(white)(aaaaaacolor(black)(-)aaaaaaaaaaaacolor(black)(0.10)aaaaaaaaaaacolor(black)(0)
color(purple)("C")color(white)(aaaaaacolor(black)(-)aaaaaaaaaaacolor(black)((+color(blue)(2)s))aaaaaaacolor(black)((+s))
color(purple)("E")color(white)(aaaaaacolor(black)(-)aaaaaaaaaacolor(black)(color(blue)(2)s + 0.10)aaaaaaaacolor(black)(s)
Desta vez, a constante do produto de solubilidade assumirá a forma
K_(sp) = (color(blue)(2)s + 0.10)^color(blue)(2) * s
Agora, porque o valor do K_(sp) é tão pequeno comparado com a concentração inicial dos cátions de prata, você pode usar a seguinte aproximação
2s + 0.10 ~~ 0.10
Isso significa que você tem
K_(sp) = 0.10^color(blue)(2) * s
o que te leva
s = K_(sp)/0.010 = (1.2 * 10^(-5))/0.010 = 1.2 * 10^(-3)
Portanto, o solubilidade moalr de sulfato de prata em uma solução que é "0.10 M" nitrato de prata é
color(green)(|bar(ul(color(white)(a/a)color(black)(s = "0.0012 mol L"^(-1))color(white)(a/a)|)))
Como você pode ver, a solubilidade molar do sal diminuiu como resultado da presença dos cátions de prata -> think efeito de íon comum Aqui.
Você pode processar a mesma abordagem para encontrar a resposta para a parte (C). Desta vez, o íon comum será o ânion sulfato, "SO"_4^(2-), entregue à solução pelo solúvel sulfato de potássio, "K"_2"SO"_4.