×
Loading ...

Como calcular a solubilidade molar

Atualizado em 21 fevereiro, 2017

Quando os compostos feitos de um metal ou não metal, referidos como compostos iônicos, dissolvem em água, eles sofrem um processo chamado de "dissociação", no qual o composto se quebra em seus íons respectivos ( veja o terceiro parágrafo da primeira referência). O cloreto de cálcio, CaCl2, por exemplo, se dissociará em Ca(2+) e um par de Cl(-). Entretanto, muitos compostos exibem solubilidade limitada em água, isto é, uma certa quantidade do composto irá dissociar e o resto continuará como sólido. Os químicos expressam este processo com expressões de equilíbrio e a amplitude da dissociação de um material é expressa por uma constante de solubilidade, ou Ksp (veja a segunda referência). Os valores de Ksp são determinados através da solubilidade molar de um composto. Portanto, se você conhece o Ksp de uma substância qualquer, é possível inverter as contas para determinar sua solubilidade molar.

Instruções

A solubilidade molar está relacionada com o Ksp (Creatas Images/Creatas/Getty Images)
  1. Escreva uma expressão balanceada do equilíbrio para a dissociação do composto cuja solubilidade molar deseja-se calcular. Por exemplo, a expressão de equilíbrio para o hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, seria Ca(OH)2 <---> Ca(2+) + 2 OH(-).

    Loading...
  2. Encontre o valor do Ksp para o composto em questão. Vários sites, como os dados na seção de leituras adicionais, dão esta informação na forma de uma tabela. Neste caso, o hidróxido de cálcio exibe um Ksp de 7,9 x 10^-6.

  3. Escreva uma expressão do Ksp para a reação de equilíbrio escrita no passo 1. Para um composto geral AnBm, onde n e m representam os subscritos dos elementos A e B, a expressão toma a forma AnBm <---> nA(m+) + mB(n-). A expressão do Ksp então se torna Ksp = [A(m+)]^n * [B(n-)]^m (veja o sexto slide da terceira referência), onde os colchetes ao quadrado denotam a concentração em unidades molares por litro e o símbolo ^ representa um expoente. Portanto, para a expressão no passo 1, Ca(OH)2, Ksp = [Ca(2+)] * [OH(-)]^2.

  4. Coloque o valor "x" para o equilíbrio de um dos íons. Tecnicamente, você pode colocar este valor em qualquer íon, mas os químicos geralmente o colocam para o íon com o menor coeficiente na equação balanceada. No caso do hidróxido de cálcio, o Ca(2+) exibe um coeficiente de um, e, portanto, o x representa sua concentração. De acordo com a equação balanceada no passo 1, a dissociação do hidróxido de cálcio produz dois íons hidróxidos para cada íon de cálcio. Desta maneira, a concentração de OH(-) se torna "2x".

  5. Substitua os valores de "x" do passo 4 na expressão do Ksp do passo 3 e iguale este ao valor do Ksp encontrado no passo 2. Para o hidróxido de cálcio, Ksp = [Ca(2+)] * [OH(-)]^2 = x * (2x)^2 = 7.9 x 10^-6. Simplificando, a expressão fica 4x^3 = 7.9 x 10^-6.

  6. Resolva a expressão do passo anterior para o x. No exemplo, divida primeiro ambos os lados por 4 para dar x^3=2,0 x 10^-6. Depois, extraia a raiz cúbica dos dois lados para dar x = 0,013.

  7. Determine a solubilidade molar estabelecendo a proporção entre os coeficientes do íon que foi representado por x e o composto inicial da expressão do equilíbrio no passo 1 e multiplique esta proporção por x. Para o exemplo representado aqui, x representava Ca(2+) e os coeficientes de Ca(2+) e Ca(OH)2 ambos eram 1. Portanto, a razão molar entre Ca(OH)2 e Ca(2+) é 1:1 ou 1/1. A solubilidade molar do Ca(OH)2, consequentemente, é 0,013 x 1/1 = 1,013.

Loading...

Dicas

  • Esteja atento que a solubilidade de qualquer composto em um solvente sempre depende da temperatura. Geralmente a solubilidade aumenta com o incremento da temperatura. Desta maneira, qualquer solubilidade medida ou calculada deve incluir informações sobre a temperatura sobre a qual o dado foi coletado.

O que você precisa

  • Calculadora científica

Referências

Recursos

Loading ...
Loading ...