Constante de produto de solubilidade (Ksp) | Química para Não-Majores

Objectivos de aprendizagem

Definir constante de produto de solubilidade.
Executar cálculos envolvendo constantes de produto de solubilidade.

Não pesar mais

Análise gravimétrica usada para determinar a quantidade de íon presente numa solução Uma vez, uma técnica analítica importante era a análise gravimétrica. Um íon seria precipitado da solução, purificado e pesado para determinar a quantidade desse íon no material original. Como exemplo, a medição de Ca 2+ envolvia dissolver a amostra em água, precipitando o cálcio como oxalato de cálcio, purificando o precipitado, secando-o, e pesando o produto final. Embora esta abordagem possa ser muito precisa (os pesos atómicos para muitos elementos foram determinados desta forma), o processo é lento, enfadonho, e propenso a uma série de erros técnicos. Estão agora disponíveis métodos mais recentes que medem quantidades mínimas de iões de cálcio em solução sem a longa e envolvida abordagem gravimétrica.

Solubilidade Constante do Produto

Os compostos iónicos têm solubilidades muito diferentes. O cloreto de sódio tem uma solubilidade de cerca de 360 g por litro de água a 25°C. Os sais de metais alcalinos tendem a ser bastante solúveis. No outro extremo do espectro, a solubilidade do hidróxido de zinco é de apenas 4,2 × 10 -4 g/L de água à mesma temperatura. Muitos compostos iónicos contendo hidróxido de zinco são relativamente insolúveis.

Os compostos mais iónicos que são considerados insolúveis dissolver-se-ão ainda em pequena escala na água. Estes compostos “na sua maioria insolúveis” são considerados como electrólitos fortes porque qualquer porção do composto que se dissolveu também se dissocia. Como exemplo, o cloreto de prata dissocia-se em pequena medida em iões de prata e iões de cloreto ao ser adicionado à água.

$text{AgCl}(s) rightleftarrows text{Ag}^+(aq)+text{Cl}^-(aq)$

p> O processo é escrito como um equilíbrio porque a dissociação ocorre apenas em pequena medida. Por conseguinte, uma expressão de equilíbrio pode ser escrita para o processo. Tenha em mente que o cloreto de prata sólido não tem uma concentração variável e por isso não está incluído na expressão.

$K_{sp}=$

Esta constante de equilíbrio é chamada constante de produto de solubilidade , $(K_{sp})$ e é igual ao produto matemático dos iões cada um elevado ao poder do coeficiente do ião na equação de dissociação.

A estequiometria da fórmula do composto iónico dita a forma da expressão $K_{sp}$ . Por exemplo, a fórmula do fosfato de cálcio é Ca 3 (PO 4 ) 2 . A equação de dissociação e a expressão $K_{sp}$ são mostradas abaixo:

$text{Ca}_3(text{PO}_4)_2(s) linhas direita-esquerda 3text{Ca}^{2+}(aq)+2text{PO}^{3-}_4(aq) quad K_{sp}=^3^2$

A tabela abaixo lista constantes de produtos de solubilidade para alguns compostos iónicos quase insolúveis comuns.

Al(OH) 3

BaCO 3

Ca 3 (PO 4 ) 2

Zn(OH) 2

Constantes de produtos de solubilidade (25°C)
Composto	$K_{sp}$	Compostos	$K_{sp}$
AgBr	5.0 × 10 -13	CuS	8,0 × 10 -37
AgCl	1,8 × 10 -10	Fe(OH) 2	7.9 × 10 -16
3.0 × 10 -34	Mg(OH) 2	7.1 × 10 -12
5.0 × 10 -9	PbCl 2	1,7 × 10 -5
BaSO 4	1.1 × 10 -10	PbCO 3	7,4 × 10 -14
CaCO 3	4,5 × 10 -9	PbI 2	7.1 × 10 -9
Ca(OH) 2	6,5 × 10 -6	PbSO 4	6,3 × 10 -7
1,2 × 10 -26	3.0 × 10 -16
CaSO 4	2,4 × 10 -5	ZnS	3.0 × 10 -23

Sumário

A constante de solubilidade do produto está definida.
Os cálculos usando constantes de produto de solubilidade são ilustrados.

Prática

Leia o material no link seguinte e resolva os problemas no final da leitura: http://www.tonywhiddon.org/lhs/apchemistry/studyguides/solubility/ksp.htm

Review

O que é que o $K_{sp}$ nos diz?
Qual dos sais de chumbo listados na tabela acima é o mais solúvel?
Qual é o expoente de um ião na equação?

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