Um grande número de reações utilizadas em análise qualitativa envolve a

formação de precipitados..Um precipitado é uma substância que se separa de uma

solução, formando uma fase sólida.

O Precipitado pode ser cristalino ou coloidal e pode ser

removido da solução por filtração ou centrifugação.

Para um determinado solvente e temperatura, podemos

classificar as soluções em:

• solução saturada é aquela que contém a

quantidade máxima de soluto que é capaz de dissolver;

(não existe precipitado LIMITE)

• solução insaturada é aquela que contém menos

soluto do que aquele que é capaz de dissolver; (não

existe precipitado)

• solução sobressaturada é aquela que contêm uma

quantidade maior de soluto do que aquela que consegue

dissolver. (existe precipitado)

Forma-se um precipitado quando uma solução torna-se supersaturada com uma substância em particular

A solubilidade (S) de um precipitado é, por definição, igual a concentração molar da

solução saturada.

1) Reação entre ácido clorídrico e nitrato de prata dando precipitado branco de cloreto de prata.

HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3

2) O precipitado de cloreto de prata escurece quando exposto à luz. Prata finamente dividida é preta.

2AgCl 2Ag + Cl2

3) Reação de ácido clorídrico com zinco liberando gás hidrogênio (efervescência)

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

4) Reação entre sulfato de cobre e hidróxido de sódio dando precipitado azul de hidróxido de cobre.

CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2

5) Formação de precipitado verde de hidróxido de ferro II na reação de sulfato de ferro II com hidróxido de sódio.

FeSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2

6) Precipitado vermelho ferrugem de hidróxido de ferro III formado na reação de sulfato de ferro III com hidróxido de sódio.

Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3

PRODUTO DE SOLUBILIDADEPRODUTO DE SOLUBILIDADE

Consideremos um sistema contendo uma solução saturada de fosfato de cálcio, Ca3(PO4)2, e um corpo de fundo deste mesmo sal.

Por mais que agitemos a solução, a temperatura constante, a quantidade de corpo de fundo não se altera porque está estabelecido um equilíbrio entre o corpo de fundo e os íons presentes na solução:

Ca3(PO4)2(s) 3 Ca2+(aq) + 2 PO4

3-(aq)

Vd = velocidade de dissoluçãoVp = velocidade de precipitação

Vd

Vp

Num equilíbrio, a Vd = Vp, e por isso a quantidade de corpo de fundo não se altera.

Num equilíbrio, a Vd = Vp, e por isso a quantidade de corpo de fundo não se altera.

A constante desse equilíbrio heterogêneo é

denominada CONSTANTE DO PRODUTO DE

SOLUBILIDADE e é representada por Kps ou Ks.

A constante desse equilíbrio heterogêneo é

denominada CONSTANTE DO PRODUTO DE

SOLUBILIDADE e é representada por Kps ou Ks.

Sua expressão, para no nosso exemplo é dada por:

Ca3(PO4)2 3 Ca2+ + 2 PO43-

Kps = [Ca2+]3 x [PO43-]2

A concentração do sólido não consta da expressão da constante de equilíbrio.

Podemos ter três situações distintas:

• Q < Kps, o que significa que estamos em presença

de uma solução não saturada ou insaturada, isto é, não

houve ainda formação de precipitado;

• Q = Kps, o que significa que estamos em presença

de uma solução saturada, ou seja, atingiu-se o limite

máximo de dissolução;

• Q > Kps, o que significa que estamos em presença

de uma solução

sobressaturada, ou seja, não é possível dissolver mais soluto

e há formação de precipitado.

Constantes de Produto de Solubilidade (Kps)Constantes de Produto de Solubilidade (Kps)

Exercício 1:

Uma solução de cloreto de prata apresenta as seguintes

concentrações iniciais: [Ag+] =5×10–9 M e [Cl–] = 7×10–6 M.

Sabendo que o produto de solubilidade deste sal, à temperatura

de 25°C, é igual a 1,77×10–10, preveja se ocorre a precipitação do

sal cloreto de prata.AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)

Sabendo a concentração inicial dos íons podemos calcular o

produto iônico (Q):

Q = [Ag+]1 x [Cl-]1

Q = ( 5 x10-9) x (7 x 10-6)

Q = 3,5 x 10-14

De acordo com o enunciado Kps (AgCl) =

1,77×10–10 e, portanto, resta-nos comparar

este valor com o valor de Q.

Uma vez que Q < Kps estamos perante

uma solução insaturada e, para estes

valores de concentração inicial, não ocorre

a precipitação do sal cloreto de prata.

Exercício 2:

Calcule o produto de solubilidade do cromato de prata sabendo que

1 litro da solução saturada contém 3,57x10-2 g de material

dissolvido.1 Ag2CrO4(s) 2 Ag+

(aq) + 1 CrO42-

(aq)

Transformar gramas e

mol:

M.M. = 331,7g

1 mol 331,7 g

X 3,57x10-2g

X = 1,076x10-4 mol

Podemos considerar a concentração

de cada íon como:

[Ag+] = 2 S 2,152x10-4

[CrO42-] = S 1,076x10-4

O produto de solubilidade: Kps = [Ag+]2 x [CrO42-]1

Kps = (2,152x10-4)2 x (1,076x10-4)1

Kps = 5,0 x 10-12 (mol/L)3

1 mol 2 mol 1 mol 1,076x10-4 mol 2,152x10-4 mol 1,076x10-4 mol

Exercício 3:

O produto de solubilidade do fosfato de chumbo II é 1,5x10-32.

Calcule a concentração de sua solução saturada em g/L.

1 Pb3(PO4)2(s) 3 Pb2+(aq) + 2 PO4

3-(aq)

Se S é solubilidade (em mol/L),

temos:

[Pb2+] = 3 S e [PO43-] = 2 S

Kps = 1,5x10-32 = [Pb2+]3 x [PO43-]2

1,5x10-32 = (3 S)3 x (2 S)2

1,5x10-32 = 108S5

S = 1,68x10-7 mol/L

Transformar mol em

gramas:

M.M. = 811,5g

1 mol 811,5 g

1,68x10-7 X

X = 1,37 x10-4 gA concentração será 1,37x10-4 g/L de fosfato de chumbo II.

Exercício 4:

Sabendo-se que o produto de solubilidade do hidróxido de

magnésio é 3,4x10-11, calcule a concentração de íons hidroxila

numa solução saturada.1 Mg(OH)2(s) 1 Mg2+

(aq) + 2 OH1-(aq)

Se S é solubilidade (em mol/L),

temos:

[Mg2+] = 1 S e [OH1-] = 2 S

Kps = 3,4x10-11 = [Mg2+]1 x [OH1-]2

3,4x10-11 = (1 S)1 x (2 S)2

3,4x10-11 = 4S3

S = 2,04x10-4 mol/L

Como [OH-] = 2S

[OH-] = 2x(2,04x10-4)

[OH-] = 4,08x10-4 mol/L

A concentração de íons hidroxila é 4,08x10-4 mol/L

Exercício 5 :

Dada uma solução com concentração de 0,010M de nitrato de

chumbo II e uma concentração de 0,010M de ácido clorídrico,

ocorrerá a formação de um precipitado de cloreto de chumbo II?

Kps PbCl2= 1,6 x10-5

1 PbCl2(s) 1 Pb2+(aq) + 2 Cl1-

(aq)

Numa solução de:

-Pb(NO3)2 0,010M [Pb2+] =

0,010M

- HCl 0,010M [Cl-] = 0,010MCalcula-se o valor do Q e compara-se com o valor do Kps

Q = [Pb2+]1 x [Cl-]2

Q = ( 1,0 x10-2) x (1,0 x 10-2)2

Q = 1,0 x 10-6

Como o valor de Q < Kps,

A solução será insaturada,

logo não haverá formação

de precipitado.