Como calcular a solubilidade do Zn2Fe(CN)6 em água destilada

Escrito por jack brubaker | Traduzido por joanna riva
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Como calcular a solubilidade do Zn2Fe(CN)6 em água destilada
Para o cálculo da solubilidade, valores de Kps são fornecidos em tabelas (Jupiterimages/Comstock/Getty Images)

Químicos calculam a solubilidade de substâncias sólidas com um parâmetro conhecido como a constante do produto de solubilidade, ou Kps. O Kps, tecnicamente, representa a constante de equilíbrio baseada na dissociação do composto em sua forma carregada (iônica) quando este se dissolve em água. No caso do ferrocianeto de zinco, Zn2Fe(CN)6, a dissociação ocorre da seguinte maneira Zn2Fe(CN)6 → 2 Zn(2+) + Fe(CN)6(4-), onde 2+ e 4- representam as cargas nos íons. Se o valor do Kps de uma substância é conhecido, então a solubilidade dela pode ser expressa em moles ou gramas de substância que dissolve por volume de água.

Nível de dificuldade:
Moderadamente desafiante

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Instruções

  1. 1

    Escreva a expressão do Kps para a dissolução do Zn2Fe(CN)6 baseado no processo de dissociação Zn2Fe(CN)6 → 2 Zn(2+) + Fe(CN)6(4-). Geralmente, químicos expressam os valores de Kps como as concentrações dos produtos elevadas aos seus coeficientes na reação de dissociação. Assim, neste caso, Kps = [Zn(2+)]^2 * [Fe(CN6)(4-)], onde os colchetes indicam concentração e a notação ^2 indica que a concentração está elevada a segunda potência.

  2. 2

    Consulte uma tabela de valores de Kps para determinar o Kps para o ferrocianeto de zinco. Próximo a temperatura ambiente, o Kps do mesmo é 4,0 * 10^-16. Portanto, [Zn(2+)]^2 * [Fe(CN6)(4-)] = 4,0 * 10^-16.

  3. 3

    Simplifique a expressão do Kps substituindo valores de "x" para a concentração dos íons. A partir da equação balanceada, cada mol de Zn2Fe(CN)6 que dissolve produz dois mols de íons Zn(2+) e um mol do íon Fe(CN)6(4-). Portanto, se a concentração de Fe(CN)6(4-) é x, então a concentração de Zn(2+) deve ser 2x. A expressão do Kps agora se simplifica para Kps = (2x)^2 * x = 4,0 * 10^-16.

  4. 4

    Resolva a expressão simplificada do Kps para "x". Neste caso, (2x)^2 = 4x^2, e 4x^2 * x = 4x^3. Portanto 4x^3 = 4,0 * 10^-16. Dividindo-se os dois lados desta equação por quatro, resulta em x^3 = 1,0 * 10^-16. Finalmente, tomando-se a raíz cúbica de ambos os lados da igualdade, resulta em x = 4,6 * 10^-6, a concentração do íon ferrocianeto no equilíbrio em mols por litro, ou mol/L.

  5. 5

    Calcule a solubilidade do Kps multiplicando a concentração do Fe(CN)6(4-) pela proporção estequiométrica de 1 para 1. A reação balanceada indica que cada mol de Zn2Fe(CN)6 produz um mol de Fe(CN)6(4-), obtendo-se assim a proporção de 1:1. E como a massa molecular do Zn2Fe(CN)6 é de 342,79 gramas por mol, então (4,6 * 10^-6 mol/L) * (342,79 g/mol) = 1,6 * 10^-13 g/L. Este valor representa a solubilidade do Zn2Fe(CN)6, ou seja, 1,6 * 10^-13 gramas dissolverão em 1 litro de água destilada.

  6. 6

    Divida a solubilidade em unidades de g/L por dez para obter a solubilidade em unidades de gramas de Zn2Fe(CN)6 por 100 mL. A unidade de g/100 mL representa a unidade convencional de solubilidade utilizada por químicos. Neste caso (1,6 * 10^-13) / 10 = 1,6 * 10^-15 g/100 mL.

Dicas & Advertências

  • Por utilizar água destilada na definição do problema, elimina-se a possibilidade de "efeito íon comum". Isto quer dizer, se água de torneira fosse utilizada e esta possuísse íons zinco ou ferrocianeto, isto afetaria negativamente a solubilidade do ferrocianeto de zinco. Ao se especificar água destilada, elimina-se este problema.
  • A notação 4,6 * 10^-6 representa a notação científica de 0,0000046. Você pode entrar com valores neste formato na calculadora científica usando a função "EXP". A sequência neste caso seria [4] [.] [6] [EXP] [-] [6].

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