solubilidade e precipitação
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Solubilidade e Precipitação 1 Fernando Sayal
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Solubilidade e Precipitação
1
Fernando Sayal
PRECIPITADOS
O pó branco e macio que o dentista utiliza como creme dental é carbonato de cálcio(precipitado), CaCO3 (s).
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A água do mar é salgada devido a: ?
diversos sais que nela se encontram dissolvidos ( sais solúveis), sendo o cloreto de sódio, NaCl (aq) o mais abundante.
PRECIPITADOS
Solúveis
SAIS Pouco solúveis
=PRECIPITADOS
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DISSOCIAÇÃO – SAL SOLÚVEL
NaCl (aq) Na+ (aq) + Cl- (aq)
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DISSOCIAÇÃO – SAL POUCO SOLÚVEL
AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq)
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SOLUBILIDADE
A solubilidade de um sal, representa-se por
S, e corresponde à concentração
máxima de soluto numa solução
saturada, a uma dada temperaturag/l ; mol/l
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EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
A formação de estalactites e dos esqueletos externos dos corais deve-se à precipitação de sais de cálcio devido a
- diminuição da pressão de dióxido de carbono nas grutas- - diminuição da solubilidade do gás nos mares quentes,- deslocando-se o equilíbrio no sentido inverso
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CaCO 3(s) + CO2(aq) + H2O(l) <> Ca+2(aq) + 2HCO-3(aq)
EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq)
O sentido directo traduz a dissociação do sal; o inverso, a precipitação.
A solubilidade depende da temperatura e pode ser expressa em mol/dm3 ou g/dm3.
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EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
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Variação da solubilidade dos sais com a temperatura
EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
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Ao contrário dos sais, a solubilidade dos gases:
Diminui com a temperatura.
Aumenta com a pressão
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B- Variação da solubilidade com a pressão
Quando se aumenta
a pressão de um gás,
a temperaturaconstante, asolubilidade
aumenta
Solubilidade de gases em água
A- Variação da solubilidade com a temperatura
EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
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EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
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Numa solução saturada de CaCO3 existe a quantidade máxima possível de iões Ca2+ e CO3
2-
Verifica-se uma situação de equilíbrio entre o sólido e os iões
CaCO3 (s) <> Ca2+ (aq) + CO32- (aq)
EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq)
Ks = -Ag+-eq . -Cl--eq
Solução saturada
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EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq)
Ks = -Ag+- . -Cl--
Como -Ag+ - = - Cl- - = S , então:
ks = S 2
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A maior ou menor solubilidade de um sal depende do valor de S e não do de Ks pois este é afectado pelos valores dos coeficientes estequiométricos
EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
PbI2 (s) <> Pb2+ (aq) + 2 I –
(aq)
Ks = - Pb2+ - . - I - - 2
Como - Pb 2+ - = S e - I- - = 2 S , então:
Ks = 4 S 3
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S=4,4x10-6 Ks=8.5x10-17
EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
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EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
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EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE
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A maior ou menor solubilidade de um sal depende do valor de S e não do de Ks pois este é afectado pelos valores dos coeficientes estequiométricos
Para comparar solubilidades de sais devemos comparar valores de S e não de Ks
Condição de precipitação
Para que se inicie a precipitação de um
sal é necessário que a solução atinja a saturação, ou seja, Qs = ks.
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Condição de precipitação
Para se saber se há ou não formação de precipitado , deve-se calcular as concentrações dos iões na mistura e, a partir destas, determinar o Q. Se Qs > ks , então há formação de precipitado.
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Iodeto de chumbo
PREVISÃO DA FORMAÇÃO DE PRECIPITADOS
NaNO3 (aq) + KI (aq) <> NaI (s) + KNO3 (aq)
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PREVISÃO DA FORMAÇÃO DE PRECIPITADOS
Qs > ks Solução
sobressaturada Há precipitação
e a solução saturada fica em equilíbrio com o
precipitado. 23
PREVISÃO DA FORMAÇÃO DE PRECIPITADOS
Qs = Ks solução saturada Não há formação de
precipitado.
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PREVISÃO DA FORMAÇÃO DE PRECIPITADOS
Qs < ks solução não
saturadaNão há formação de
precipitado.
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1 HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3
2 cloreto de prata escurece quando
exposto à luz. 2AgCl luz 2Ag + Cl2
3 Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
4 CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2
5 FeSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2
6 Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
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TÉCNICAS DE SOLUBILIZAÇÃO DE PRECIPITADOS
1-Adição de ácidos: Se o anião que o precipitado origina em solução é uma base cujo ácido conjugado é fraco, a solubilidade aumenta por adição de ácido.
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O AUMENTO DA SOLUBILIDADE POR ADIÇÃO DE ÁCIDO
A- Aumento da solubilidade nos hidróxidos
Fe(OH)3 (s) Fe3+ (aq) + 3 OH- (aq)
3 OH – (aq) + 3 H+ (aq) 3 H2O (l)
Fe (OH)3 (s) + 3 H+ (aq) Fe3+ (aq) + 3 H2O (l)
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O AUMENTO DA SOLUBILIDADE POR ADIÇÃO DE ÁCIDO
B- Aumento da solubilidade nos carbonatos
BaCO3 (s) Ba 2+ (aq) + CO3 2- (aq)
CO3 2- (aq) + 2 H + (aq) H2O (l) + CO2 (g)
BaCO3 (s) + 2 H + (aq) Ba 2+ (aq) + CO2 (g) + H2O (l)
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O AUMENTO DA SOLUBILIDADE POR ADIÇÃO DE ÁCIDO
C- Aumento da solubilidade nos sulfuretos
MnS (s) Mn 2+ (aq) + S 2- (aq)
S 2- (aq) + 2 H+ (aq) H2S (aq)
MnS (s) + 2 H+ (aq) Mn 2+ (aq) + H2S (aq)
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TÉCNICAS DE SOLUBILIZAÇÃO DE PRECIPITADOS
2-Formação de complexos Se o catião que o precipitado origina em solução formar com aniões ou moléculas um ião complexo estável, a solubilidade aumenta por adição de um agente complexante.
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Efeito da formação de iões complexos na solubilidade
Ião complexo – é uma espécie química, iónica ou molecular, constituída por um ião metálico central ao qual estão ligados aniões ou moléculas neutras.
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Efeito da formação de iões complexos na solubilidade
Na dissolução de AgCl (s)
AgCl (s) Ag + (aq) + Cl - (aq)Ag + (aq) + 2 NH3 (aq) - Ag(NH3)2 - +
(aq)
AgCl (s) + 2 NH3 (aq) - Ag(NH3)2 -+ (aq) + Cl – (aq)
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AgCl (s) Ag + (aq) + Cl – (aq)
Se adicionarmos NaCl a concentração de Cl - ( ião comum ) aumenta, o que faz com que o sistema em equilíbrio se desloque no sentido inverso, com a correspondente formação de mais AgCl (s). Isto é, a solubilidade do sal diminui.
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3- Efeito do ião comum
Efeito do ião comum
AgCl (s)NaCl (aq) NaCl (aq) + AgCl (s)
= +
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TÉCNICAS DE SOLUBILIZAÇÃO DE PRECIPITADOS
4-Efeito da Temperatura
Se a solubilização for um fenómeno endotérmico, a solubilidade aumenta com a temperatura, se for exotérmico, diminui com a temperatura
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Formação de cristais de CuSO4 por arrefecimento
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Dureza da águaDesmineralização da água
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Dureza da água
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A dureza da água é uma característica relacionada com a presença de iões cálcio Ca2+ e Mg2+
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Dureza da água
O valor máximo da dureza da água para o consumo doméstico é de 500 mg/l
Dureza da água
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Inconvenientes da dureza
• Nível doméstico – não dissolvem bem o sabão, provocam resíduos de calcário nos recipientes e incrustações nas máquinas de lavar loiça e roupa, esquentadores etc
• Nível industrial - incrustações em tubagens e caldeiras
Dureza da água
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Minimização dos efeitos da dureza
• Usar produtos anticalcário (que formam complexos estáveis com os iões cálcio e magnésio, impedindo-os de precipitar)
• Usar produtos que formem sais pouco solúveis, que precipitam mas que é necessário retirar depois por decantação ou filtração.
• Usar resinas permutadoras de iões que trocam os iões cálcio e magnésio por iões sódio, por exemplo.
Diminuição da dureza da água
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Resina catiónica Resina aniónica.
As dimensões das esferas variam de 0,2 mm a 1 mm
A catiónica geralmente é mais escura do que a aniónica.
Resina iónica
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Descalcificador doméstico
de resina iónica
Desmineralização da água do mar
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Destilação
Desmineralização da água do mar
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Osmose Inversa
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FIM
