Equilíbrios de precipitação-solubilização em fase aquosa po...

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Q2602456 Química
Equilíbrios de precipitação-solubilização em fase aquosa podem ser sensíveis a variações de pH. Esse é o caso dos hidróxidos poucos solúveis. Uma solução inicialmente a pH = 1 contendo 0,01 mol L-1 de cátions Ni2+ é basificada com a adição de KOH. Qual o menor valor de pH em que será observada a precipitação do hidróxido de níquel, Ni(OH)2?

Dados: Constante de produto de solubilidade (KPS) para o Ni(OH)2 = 1 x 10-18 Constante de autoionização da água: Kw = 1,0 x 10-14
Alternativas

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Alternativa Correta: B - 6.

Vamos analisar a questão, que envolve o conceito de equilíbrio de precipitação-solubilização, particularmente relacionado aos hidróxidos pouco solúveis. Neste caso, estamos tratando do hidróxido de níquel, Ni(OH)2.

Para resolver a questão, é necessário entender o conceito de produto de solubilidade (KPS). O KPS é uma constante que indica a solubilidade de um composto em solução aquosa. Para o Ni(OH)2, temos que:

Ni(OH)2 (s) ⇌ Ni2+ (aq) + 2OH- (aq)

A expressão do produto de solubilidade para o Ni(OH)2 é dada por:

KPS = [Ni2+][OH-]2 = 1 x 10-18

Como a solução inicial contém 0,01 mol/L de Ni2+, podemos substituir no KPS:

1 x 10-18 = (0,01)[OH-]2

Resolvendo para [OH-], obtemos:

[OH-] = √(1 x 10-18 / 0,01) = 1 x 10-8 M

Sabendo que o pOH é o negativo do logaritmo da concentração de OH-, temos:

pOH = -log(1 x 10-8) = 8

Como pH + pOH = 14 (uma propriedade da água), podemos encontrar o pH:

pH = 14 - 8 = 6

Portanto, o menor valor de pH em que será observada a precipitação do Ni(OH)2 é 6, o que confirma que a alternativa correta é a B.

Análise das Alternativas Incorretas:

A - 4: Um pH de 4 seria muito ácido, o que não favoreceria a precipitação do hidróxido de níquel, pois a concentração de OH- seria muito baixa.

C - 8: Embora um pH de 8 pudesse permitir a precipitação, ele não é o menor pH necessário para a precipitação, que como calculamos, é 6.

D - 11: Um pH de 11 é bastante básico, certamente precipitando o hidróxido, mas novamente não é o menor pH, que é de 6.

É importante entender como o KPS e o pH se relacionam na precipitação de compostos pouco solúveis, ajudando a prever condições de solubilidade. Recomendo a leitura de materiais sobre solubilidade e pH para reforçar este conhecimento.

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