15.8: Exercícios

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15.1 Precipitação e dissolução

Complete as mudanças nas concentrações para cada uma das seguintes reações:

(uma)
$\begin{matrix} Um Gi (s) ⟶ & {Ag}^{+} (uma q) & + {EU}^{−} (uma q) \\ x & _____ \end{matrix}$

(b)
$\begin{matrix} {CaCO}_{3} (s) ⟶ & {Ca}^{2+} (uma q) + & {CO}_{3}^{2−} (uma q) \\ ____ & x \end{matrix}$

(d)
$\begin{matrix} {Mg}_{3} ({PO}_{4})_{2} (s) ⟶ & 3 {Mg}^{2+} (uma q) + & 2 {PO}_{4}^{3−} (uma q) \\ x & _____ \end{matrix}$

(e)
$\begin{matrix} {Ca}_{5} ({PO}_{4})_{3} OH (s) ⟶ & 5 {Ca}^{2+} (uma q) + & 3 {PO}_{4}^{3−} (uma q) + & {OH}^{−} (uma q) \\ _____ & _____ & x \end{matrix}$

Complete as mudanças nas concentrações para cada uma das seguintes reações:

(uma)
$\begin{matrix} {BaSo}_{4} (s) ⟶ & {Ba}^{2+} (uma q) + & {ENTÃO}_{4}^{2−} (uma q) \\ x & _____ \end{matrix}$

(b)
$\begin{matrix} {Ag}_{2} {ENTÃO}_{4} (s) ⟶ & 2 {Ag}^{+} (uma q) + & {ENTÃO}_{4}^{2−} (uma q) \\ _____ & x \end{matrix}$

(d)
$\begin{matrix} Pb (OH) Cl (s) ⟶ & {Pb}^{2+} (uma q) + & {OH}^{−} (uma q) + & {Cl}^{−} (uma q) \\ _____ & x & _____ \end{matrix}$

(e)
$\begin{matrix} {Ca}_{3} ({Então}_{4})_{2} (s) ⟶ & 3 {Ca}^{2+} (uma q) + & 2 {Então}_{4}^{3−} (uma q) \\ 3 x & _____ \end{matrix}$

Como fazer as concentrações de Ag ⁺ e ${CRo}_{4}^{2−}$ em uma solução saturada acima de 1,0 g de Ag ₂ CrO ₄ sólido, mude quando 100 g de Ag ₂ CrO ₄ sólido são adicionados ao sistema? Explique.

Como as concentrações de Pb ²⁺ e S ^2— mudam quando K ₂ S é adicionado a uma solução saturada de PbS?

Quais informações adicionais precisamos para responder à seguinte pergunta: Como o equilíbrio do brometo de prata sólido com uma solução saturada de seus íons é afetado quando a temperatura aumenta?

Qual dos seguintes compostos ligeiramente solúveis tem uma solubilidade maior do que a calculada a partir de seu produto de solubilidade devido à hidrólise do ânion presente: CoSO ₃, CuI, PbCO ₃, PbCl ₂, Tl ₂ S, KClO ₄?

Qual dos seguintes compostos ligeiramente solúveis tem uma solubilidade maior do que a calculada a partir de seu produto de solubilidade devido à hidrólise do ânion presente: AgCl, BaSO ₄, CaF ₂, Hg ₂ I ₂, MnCO ₃ e ZnS?

Escreva a equação iônica para dissolução e a expressão do produto de solubilidade (K _sp) para cada um dos seguintes compostos iônicos levemente solúveis:

(a) PbCl ₂

(b) Idade_{: 22} anos

(d) SrSO ₄

Escreva a equação iônica para a dissolução e a expressão K _sp para cada um dos seguintes compostos iônicos levemente solúveis:

(a) Alf ₃

(b) AcCo ₃

(d) Pb (OH) ₂

10.

O Manual de Química e Física fornece solubilidades dos seguintes compostos em gramas por 100 mL de água. Como esses compostos são apenas ligeiramente solúveis, suponha que o volume não mude na dissolução e calcule o produto de solubilidade para cada um.

(a) BasIf ₆, 0,026 g/100 mL (contém ${SiF}_{6}^{2−}$ íons)

(b) Ce (IO _₃₄), 1,5 $\times$ 10 ^—2 g/100 mL

(d) (NH _₄₂) PtBR ₆, 0,59 g/100 mL (contém ${PtBR}_{6}^{2−}$ íons)

11.

(a) Base O ₄, 0,0118 g/100 mL

_{(b) Ba (BrO ₃₂) · H ₂ O, 0,30 g/100 mL}

_{(c) NH ₄ mg A SO 4,6 H ₂ O, 0,038 g/100 mL}

(d) La ₂ (MoO _₄₃), 0,00179 g/100 mL

12.

Use produtos de solubilidade e preveja qual dos seguintes sais é o mais solúvel, em termos de moles por litro, em água pura: CaF ₂, Hg ₂ Cl ₂, PbI ₂ ou Sn (OH) ₂.

13.

Supondo que nenhum equilíbrio além da dissolução esteja envolvido, calcule a solubilidade molar de cada um dos seguintes a partir de seu produto de solubilidade:

(a) KHC ₄ H ₄ O ₆

(b) PBi ₂

(d) Hg ₂ I ₂

14.

Supondo que nenhum equilíbrio além da dissolução esteja envolvido, calcule a solubilidade molar de cada um dos seguintes a partir de seu produto de solubilidade:

(a) Idade ₂ ISO ₄

(b) PbBR ₂

(d) CaC ₂ O ₄ ·H ₂ O

15.

Supondo que nenhum equilíbrio além da dissolução esteja envolvido, calcule a concentração de todas as espécies de soluto em cada uma das seguintes soluções de sais em contato com uma solução contendo um íon comum. Mostre que mudanças nas concentrações iniciais dos íons comuns podem ser negligenciadas.

(a) AgCl (s) em 0,025 M NaCl

(b) CaF ₂ (s) em 0.00133 M KF

(d) Zn (OH) ₂ (s) em uma solução tamponada a um pH de 11,45

16.

(a) TlCl (s) em HCl de 1.250 M

(b) PBi ₂ (s) em 0,0355 M CaI ₂

(d) Cd (OH) ₂ (s) em uma solução tamponada a um pH de 10,995

17.

Supondo que nenhum equilíbrio além da dissolução esteja envolvido, calcule a concentração de todas as espécies de soluto em cada uma das seguintes soluções de sais em contato com uma solução contendo um íon comum. Mostre que não é apropriado negligenciar as mudanças nas concentrações iniciais dos íons comuns.

(a) TLCl (s) em 0,025 M TLnO ₃

(b) BaF ₂ (s) em 0,0313 M KF

(d) Ca (OH) ₂ (s) em uma solução sem tamponamento inicialmente com um pH de 12.700

18.

Explique por que as mudanças nas concentrações dos íons comuns no Exercício 15.17 podem ser negligenciadas.

19.

Explique por que as mudanças nas concentrações dos íons comuns no Exercício 15.18 não podem ser negligenciadas.

20.

Calcule a solubilidade do hidróxido de alumínio, Al (OH) ₃, em uma solução tamponada a pH 11,00.

21.

Consulte o Apêndice J para produtos de solubilidade para sais de cálcio. Determine qual dos sais de cálcio listados é mais solúvel em moles por litro e qual é mais solúvel em gramas por litro.

22.

A maioria dos compostos de bário é muito venenosa; no entanto, o sulfato de bário é frequentemente administrado internamente como auxiliar no exame radiográfico do trato intestinal inferior (Figura 15.4). Esse uso de BaSO ₄ é possível devido à sua baixa solubilidade. Calcule a solubilidade molar de BaSO ₄ e a massa de bário presente em 1,00 L de água saturada com BaSO ₄.

23.

Os padrões do Serviço de Saúde Pública para água potável estabelecem um máximo de 250 mg/L (2,60) $\times$ 10 ^—3 M) de ${ENTÃO}_{4}^{2−}$ por causa de sua ação catártica (é um laxante). A água natural saturada com CaSO ₄ (água “cilíndrica”) como resultado da passagem por solo contendo gesso, CaSO ₄ ·2H ₂ O, atende a esses padrões? Qual é a concentração de ${ENTÃO}_{4}^{2−}$ nessa água?

24.

Execute os seguintes cálculos:

(a) Calcule [Ag ⁺] em uma solução aquosa saturada de AgBr.

(b) O que será [Ag ⁺] quando KBr suficiente for adicionado para fazer com que [Br ^—] = 0,050 M?

25.

O produto de solubilidade de CaSO ₄ ·2H ₂ O é 2,4 $\times$ 10 ^—5. Que massa desse sal se dissolverá em 1,0 L de 0,010 M ${ENTÃO}_{4}^{2−} ?$

26.

Supondo que nenhum equilíbrio além da dissolução esteja envolvido, calcule as concentrações de íons em uma solução saturada de cada um dos seguintes (consulte o Apêndice J para produtos de solubilidade).

(a) TLcL

(b) BaF ₂

(d) CaC ₂ O ₄ ·H ₂ O

(e) o mineral anglesita, PbSO ₄

27.

(a) Um Gi

(b) Idade ₂ ISO ₄

(d) Sr (OH) ₂ ·8H ₂ O

(e) o mineral brucita, Mg (OH) ₂

28.

As seguintes concentrações são encontradas em misturas de íons em equilíbrio com sólidos levemente solúveis. A partir das concentrações dadas, calcule K _sp para cada um dos sólidos ligeiramente solúveis indicados:

(a) AgBr: [Ag ⁺] = 5,7 $\times$ 10 ^—7 M, [Br ^—] = 5,7 $\times$ 10 ^—7 MM

(b) CaCO ₃: [Ca ²⁺] = 5,3 $\times$ 10 ^—3 MM, $[{CO}_{3}^{2−}]$ = 9,0 $\times$ 10 ^—7 MM

(d) Idade ₂ CrO ₄: [Ag ⁺] = 5,3 $\times$ 10 ^—5 M, 3,2 $\times$ 10 ^—3 MM

(e) InF ₃: [Em ³⁺] = 2,3 $\times$ 10 ^—3 M, [F ^—] = 7,0 $\times$ 10 ^—3 MM

29.

(a) TlCl: [Tl ⁺] = 1,21 $\times$ 10 ^—2 M, [Cl ^—] = 1,2 $\times$ 10 ^—2 MM

(b) Ce (IO _₃₄): [Ce ⁴⁺] = 1,8 $\times$ 10 ^—4 MM, $[{IO}_{3}^{−}]$ = 2,6 $\times$ 10 ^—13 MM

(d) Idade ₂ SO ₄: [Ag ⁺] = 2,40 $\times$ 10 ^—2 MM, $[{ENTÃO}_{4}^{2−}]$ = 2,05 $\times$ 10 ^—2 MM

(e) BaSO ₄: [Ba ²⁺] = 0,500 M, $[{ENTÃO}_{4}^{2−}]$ = 4,6 $\times$ 10 ⁻⁸ M

30.

Qual dos seguintes compostos precipita de uma solução que tem as concentrações indicadas? (Consulte o Apêndice J para obter os valores de K _sp.)

(a) KClO ₄: [K ⁺] = 0,01 M, $[{ClO}_{4}^{−}]$ = 0,01 M

(b) K ₂ PtCl ₆: [K ⁺] = 0,01 M, $[{PtCl}_{6}^{2−}]$ = 0,01 M

(d) Idade ₂ S: [Ag ⁺] = 1 $\times$ 10 ^—10 M, [S ^2—] = 1 $\times$ 10 ^—13 MM

31.

Qual dos seguintes compostos precipita de uma solução que tem as concentrações indicadas? (Consulte o Apêndice J para obter os valores de K _sp.)

(a) CaCO ₃: [Ca ²⁺] = 0,003 M, $[{CO}_{3}^{2−}]$ = 0,003 M

(b) Co (OH) ₂: [Co ²⁺] = 0,01 M, [OH ^—] = 1 $\times$ 10 ^—7 MM

(d) Pb ₃ (PO _₄₂): [Pb ²⁺] = 0,01 M, $[{PO}_{4}^{3−}]$ = 1 $\times$ 10 ^—13 MM

32.

Calcule a concentração de Tl ⁺ quando o TLCl apenas começa a precipitar de uma solução que é 0,0250 M em Cl ^—.

33.

Calcule a concentração do íon sulfato quando o BaSO ₄ começa a precipitar de uma solução que é 0,0758 M em Ba ²⁺.

34.

Calcule a concentração de Sr ²⁺ quando SrCro ₄ começa a precipitar de uma solução que é 0,0025 M em CrO ₄ ^2—.

35.

Calcule a concentração de ${PO}_{4}^{3−}$ quando Ag ₃ PO ₄ começa a precipitar de uma solução que é 0,0125 M em Ag ⁺.

36.

Calcule a concentração de F ^— necessária para iniciar a precipitação de CaF ₂ em uma solução que seja 0,010 M em Ca ²⁺.

37.

Calcule a concentração de Ag ⁺ necessária para iniciar a precipitação de Ag ₂ CO ₃ em uma solução que seja 2,50 $\times$ 10 ^—6 M em ${CO}_{3}^{2−} .$

38.

O que [Ag ⁺] é necessário para reduzir $[{CO}_{3}^{2−}]$ para 8,2 $\times$ 10 ^—4 M por precipitação de Ag ₂ CO ₃?

39.

O que [F ^—] é necessário para reduzir [Ca ²⁺] para 1,0 $\times$ 10 ^—4 M por precipitação de CaF ₂?

40.

Um volume de 0,800 L de um 2 $\times$ 10 ^—4 - A solução M Ba (NO ₃₂) ₂ é adicionada a 0,200 L de 5 $\times$ 10 ^—4 MM Li ₂ SO ₄. O BaSO ₄ precipita? Explique sua resposta.

41.

Execute esses cálculos para carbonato de níquel (II). (a) Com que volume de água um precipitado contendo NiCo ₃ deve ser lavado para dissolver 0,100 g desse composto? Suponha que a água de lavagem fique saturada com NiCo ₃ (K _sp = 1,36) $\times$ 10 ^—7).

(b) Se o NiCo ₃ fosse um contaminante em uma amostra de CoCo ₃ (K _sp = 1,0 $\times$ 10 ^—12), que massa de CoCo ₃ teria sido perdida? Lembre-se de que tanto o NiCo ₃ quanto o CoCo ₃ se dissolvem na mesma solução.

42.

Concentrações de ferro maiores que 5,4 $\times$ 10 ^—6 M em água usada para fins de lavanderia podem causar manchas. O que [OH ^—] é necessário para reduzir [Fe ²⁺] a esse nível pela precipitação de Fe (OH) ₂?

43.

Uma solução é 0,010 M em Cu ²⁺ e Cd ²⁺. Qual porcentagem de Cd ²⁺ permanece na solução quando 99,9% do Cu ²⁺ foi precipitado como CuS pela adição de sulfeto?

44.

Uma solução é 0,15 M em Pb ²⁺ e Ag ⁺. Se Cl ^— for adicionado a esta solução, o que é [Ag ⁺] quando o PbCl ₂ começa a precipitar?

45.

Qual reagente pode ser usado para separar os íons em cada uma das seguintes misturas, que são 0,1 M em relação a cada íon? Em alguns casos, pode ser necessário controlar o pH. (Dica: considere os valores de K _sp fornecidos no Apêndice J.)

(uma) ${Hg}_{2}^{2+}$ e Cu ²⁺

(b) ${ENTÃO}_{4}^{2−}$ e Cl ^—

(d) Zn ²⁺ e Sr ²⁺

(e) Ba ²⁺ e Mg ²⁺

(f) ${CO}_{3}^{2−}$ e OH ^—

46.

Uma solução contém 1,0 $\times$ 10 ^—5 mol de KBr e 0,10 mol de KCl por litro. AgNO ₃ é gradualmente adicionado a esta solução. O que forma primeiro, AgBr sólido ou AgCl sólido?

47.

Uma solução contém 1,0 $\times$ 10 ^—2 mol de KI e 0,10 mol de KCl por litro. AgNO ₃ é gradualmente adicionado a esta solução. O que forma primeiro, AgI sólido ou AgCl sólido?

48.

Os íons cálcio no soro sanguíneo humano são necessários para a coagulação (Figura 15.5). O oxalato de potássio, K ₂ _{C 2} O ₄, é usado como anticoagulante quando uma amostra de sangue é coletada para exames laboratoriais porque remove o cálcio como um precipitado de CaC ₂ O ₄ ·H ₂ O. É necessário remover tudo, exceto 1,0% do Ca ²⁺no soro para evitar a coagulação. Se o soro sanguíneo normal com um pH tamponado de 7,40 contém 9,5 mg de Ca ²⁺ por 100 mL de soro, qual massa de K ₂ C ₂ O ₄ é necessária para evitar a coagulação de uma amostra de sangue de 10 mL que é 55% de soro em volume? (Todos os volumes têm precisão de dois números significativos. Observe que o volume de soro em uma amostra de sangue de 10 mL é de 5,5 mL. Suponha que o valor de K _sp para CaC ₂ O ₄ no soro seja o mesmo da água.)

49.

Cerca de 50% dos cálculos urinários (cálculos renais) consistem em fosfato de cálcio, Ca ₃ (PO ₄) ₂. O conteúdo normal de cálcio de gama média excretado na urina é de 0,10 g de Ca ²⁺ por dia. A quantidade média normal de urina excretada pode ser tomada como 1,4 L por dia. Qual é a concentração máxima de íon fosfato que a urina pode conter antes que um cálculo comece a se formar?

50.

O pH da urina normal é 6,30 e a concentração total de fosfato $({[PO}_{4}^{3−}]$ + $[{PULO}_{4}^{2−}]$ + $[H_{2} {PO}_{4}^{−}]$ + [H ₃ PO ₄]) é 0,020 M. Qual é a concentração mínima de Ca ²⁺ necessária para induzir a formação de cálculos renais? (Consulte o Exercício 15.49 para obter informações adicionais.)

51.

O magnésio metálico (um componente de ligas usadas em aeronaves e um agente redutor usado na produção de urânio, titânio e outros metais ativos) é isolado da água do mar pela seguinte sequência de reações:

${Mg}^{2+} (uma q) + {Carro (OH)}_{2} (uma q) ⟶ {Meu (OH)}_{2} (s) + {Ca}^{2+} (uma q)$

${Meu (OH)}_{2} (s) + 2 HCl (uma q) ⟶ {MgCl}_{2} (s) + {2H}_{2} O (l)$

${MgCl}_{2} (l) \overset{electrólise}{\to} Mg (s) + {Cl}_{2} (g)$

A água do mar tem uma densidade de 1,026 g/cm ³ e contém 1272 partes por milhão de magnésio como Mg ²⁺ (aq) em massa. Qual massa, em quilogramas, de Ca (OH) ₂ é necessária para precipitar 99,9% do magnésio em 1,00 $\times$ 10 ³ L de água do mar?

52.

O sulfeto de hidrogênio é borbulhado em uma solução que é 0,10 M em Pb ²⁺ e Fe ²⁺ e 0,30 M em HCl. Depois que a solução chega ao equilíbrio, ela é saturada com H ₂ S ([H ₂ S] = 0,10 M). Quais concentrações de Pb ²⁺ e Fe ²⁺ permanecem na solução? Para uma solução saturada de H ₂ S, podemos usar o equilíbrio:

H_{2} S (uma q) + {2H}_{2} O (l) ⇌ {2H}_{3} O^{+} (uma q) + S^{2−} (uma q) K = 1,0 \times 1 0^{- 26}

(Dica: O $[H_{3} O^{+}]$ muda à medida que os sulfetos metálicos precipitam.)

53.

Execute os seguintes cálculos envolvendo concentrações de íons iodato:

(a) A concentração de íons iodato de uma solução saturada de La (IO ₃_{) 3} foi considerada 3,1 $\times$ 10 ^—3 mol/L. Encontre o K _sp.

(b) Encontre a concentração de íons iodato em uma solução saturada de Cu (IO ₃) ₂ (K _sp = 7,4 $\times$ 10 ^—8).

54.

Calcule a solubilidade molar de AgBr em 0,035 M NaBr (K _sp = 5 $\times$ 10 ^—13).

55.

Quantos gramas de Pb (OH) ₂ se dissolverão em 500 mL de uma solução de PbCl ₂ 0,050- M (K _sp = 1,2 $\times$ 10 ^—15)?

56.

Use a simulação do Link to Learning anterior para concluir o exercício a seguir. Usando 0,01 g de CaF ₂, forneça os valores de K _sp encontrados em uma solução de 0,2- M de cada um dos sais. Discuta por que os valores mudam quando você altera os sais solúveis.

57.

Quantos gramas de leite de magnésia, Mg (OH) ₂ (s) (58,3 g/mol), seriam solúveis em 200 mL de água. K _sp = 7,1 $\times$ 10 ^—12. Inclua a reação iônica e a expressão para K _sp em sua resposta. (K _w = 1) $\times$ 10 ^—14 = [H ₃ O ⁺] [OH ^—])

58.

Dois sais hipotéticos, LM ₂ e LQ, têm a mesma solubilidade molar em H ₂ O. Se K _sp para LM ₂ é 3,20 $\times$ 10 ^—5, qual é o valor K _sp para LQ?

59.

A concentração de íons carbonato é aumentada gradualmente em uma solução contendo concentrações iguais dos cátions divalentes de magnésio, cálcio, estrôncio, bário e manganês. Qual dos seguintes carbonatos precipitará primeiro? O que precipitará por último? Explique.

(uma) ${MgCo}_{3} • 3 H_{2} O K_{sp} = 1 \times 1 0^{- 5}$

(b) ${CaCO}_{3} K_{sp} = 8.7 \times 1 0^{- 9}$

(d) ${Baco}_{3} K_{sp} = 1.6 \times 1 0^{- 9}$

(e) ${MnCo}_{3} K_{sp} = 8.8 \times 1 0^{- 11}$

60.

Quantos gramas de Zn (CN) ₂ (s) (117,44 g/mol) seriam solúveis em 100 mL de H ₂ O? Inclua a reação balanceada e a expressão para K _sp em sua resposta. O valor de K _sp para Zn (CN) ₂ (s) é 3,0 $\times$ 10 ^—16.

15.2 Ácidos e bases de Lewis

61.

Embora o Ca (OH) ₂ seja uma base barata, sua solubilidade limitada restringe seu uso. Qual é o pH de uma solução saturada de Ca (OH) ₂?

62.

Em que circunstâncias, se houver, uma amostra de AgCl sólido se dissolve completamente em água pura?

63.

Explique por que a adição de NH ₃ ou HNO ₃ a uma solução saturada de Ag ₂ CO ₃ em contato com o sólido Ag ₂ CO ₃ aumenta a solubilidade do sólido.

64.

Calcule a concentração do íon cádmio, [Cd ²⁺], em uma solução preparada misturando 0,100 L de 0,0100 M Cd (NO ₃) ₂ com 0,150 L de 0,100 NH ₃ (aq).

65.

Explique por que a adição de NH ₃ _{ou HNO 3} a uma solução saturada de Cu (OH) ₂ em contato com o sólido Cu (OH) ₂ aumenta a solubilidade do sólido.

66.

Às vezes, os equilíbrios de íons complexos são descritos em termos de constantes de dissociação, K _d. Para o íon complexo ${Alf}_{6}^{3−}$ a reação de dissociação é:

${Alf}_{6}^{3−} ⇌ {Al}^{3+} + 6 F^{−}$ e $K_{d} = \frac{[{Al}^{3+}] {[F^{−}]}^{6}}{[{Alf}_{6}^{3−}]} = 2 \times 10^{- 24}$

Calcule o valor da constante de formação, K _f, para ${Alf}_{6}^{3−} .$

67.

Usando o valor da constante de formação para o íon complexo $Co {({NH}_{3})}_{6}^{2+},$ calcule a constante de dissociação.

68.

Usando a constante de dissociação, K _d = 7,8 $\times$ 10 ^—18, calcule as concentrações de equilíbrio de Cd ²⁺ e CN ^— em uma solução de 0,250- M de $Cd {(LATA)}_{4}^{2−} .$

69.

Usando a constante de dissociação, K _d = 3,4 $\times$ 10 ^—15, calcule as concentrações de equilíbrio de Zn ²⁺ e OH ^— em uma solução 0,0465- M de $Zn {(OH)}_{4}^{2−} .$

70.

Usando a constante de dissociação, K _d = 2,2 $\times$ 10 ^—34, calcule as concentrações de equilíbrio de Co ³⁺ e NH ₃ em uma solução de 0,500- M de $Co {({NH}_{3})}_{6}^{3+} .$

71.

Usando a constante de dissociação, K _d = 1 $\times$ 10 ^—44, calcule as concentrações de equilíbrio de Fe ³⁺ e CN ^— em uma solução de 0,333 M de $Fe {(LATA)}_{6}^{3−} .$

72.

Calcule a massa de íon cianeto de potássio que deve ser adicionada a 100 mL de solução para dissolver 2,0 $\times$ 10 ^—2 mol de cianeto de prata, AgCn.

73.

Calcule a concentração mínima de amônia necessária em 1,0 L de solução para dissolver 3,0 $\times$ 10 ^—3 mol de brometo de prata.

74.

Um rolo de filme fotográfico preto e branco de 35 mm contém cerca de 0,27 g de AgBr não exposto antes do desenvolvimento. Qual massa de Na ₂ S ₂ O ₃ ·5H ₂ O (tiossulfato de sódio pentahidratado ou hipo) em 1,0 L de revelador é necessária para dissolver o AgBr como $Ag {(S_{2} O_{3})}_{2}^{3−}$ (K _f = 4,7) $\times$ 10 (¹³)?

75.

Vimos uma definição introdutória de um ácido: um ácido é um composto que reage com a água e aumenta a quantidade de íon hidrônio presente. No capítulo sobre ácidos e bases, vimos mais duas definições de ácidos: um composto que doa um próton (um íon hidrogênio, H ⁺) para outro composto é chamado de ácido Brønsted-Lowry, e um ácido de Lewis é qualquer espécie que possa aceitar um par de elétrons. Explique por que a definição introdutória é macroscópica, enquanto a definição de Brønsted-Lowry e a definição de Lewis são definições microscópicas.

76.

Escreva as estruturas de Lewis dos reagentes e o produto de cada uma das seguintes equações e identifique o ácido de Lewis e a base de Lewis em cada uma:

(uma) ${CO}_{2} + {OH}^{−} ⟶ {HCO}_{3}^{−}$

(b) $B {(OH)}_{3} + {OH}^{−} ⟶ B {(OH)}_{4}^{−}$

(d) ${AlCl}_{3} + {Cl}^{−} ⟶ {AlCl}_{4}^{−}$ (use ligações simples Al-Cl)

(e) $O^{2−} + {ENTÃO}_{3} ⟶ {ENTÃO}_{4}^{2−}$

77.

Escreva as estruturas de Lewis dos reagentes e o produto de cada uma das seguintes equações e identifique o ácido de Lewis e a base de Lewis em cada uma:

(uma) ${CS}_{2} + {SH}^{−} ⟶ {HCS}_{3}^{−}$

(b) ${BF}_{3} + F^{−} ⟶ {BF}_{4}^{−}$

(d) $Al {(OH)}_{3} + {OH}^{−} ⟶ Al {(OH)}_{4}^{−}$

(e) $F^{−} + {ENTÃO}_{3} ⟶ {SFO}_{3}^{−}$

78.

Usando estruturas de Lewis, escreva equações balanceadas para as seguintes reações:

(uma) $HCl (g) + {PH}_{3} (g) ⟶$

(b) $H_{3} O^{+} + {CH}_{3}^{−} ⟶$

(d) ${NH}_{4}^{+} + C_{2} H_{5} O^{−} ⟶$

79.

Calcular $[{HGCl}_{4}^{2−}]$ em uma solução preparada adicionando 0,0200 mol de NaCl a 0,250 L de uma solução 0,100- M de HgCl ₂.

80.

Em uma titulação de íon cianeto, 28,72 mL de 0,0100 M AgNO ₃ são adicionados antes do início da precipitação. [A reação de Ag ⁺ com CN ^— vai até a conclusão, produzindo o $Ag {(LATA)}_{2}^{−}$ complexo.] A precipitação do AgCn sólido ocorre quando o excesso de Ag ⁺ é adicionado à solução, acima da quantidade necessária para completar a formação de $Ag {(LATA)}_{2}^{−} .$ Quantos gramas de NaCN estavam na amostra original?

81.

Quais são as concentrações de Ag ⁺, CN ^— e $Ag {(LATA)}_{2}^{−}$ em uma solução saturada de AgCn?

82.

Em solução aquosa diluída, o HF atua como um ácido fraco. No entanto, HF líquido puro (ponto de ebulição = 19,5° C) é um ácido forte. No HF líquido, o HNO ₃ age como uma base e aceita prótons. ^{A acidez do HF líquido pode ser aumentada pela adição de um dos vários fluoretos inorgânicos que são ácidos de Lewis e aceitam o íon F (por exemplo, BF ₃ ou SbF ₅).} Escreva equações químicas balanceadas para a reação de HNO ₃ puro com HF puro e de HF puro com BF ₃.

83.

O aminoácido mais simples é a glicina, H ₂ NCH ₂ CO ₂ H. A característica comum dos aminoácidos é que eles contêm os grupos funcionais: um grupo amina, —NH ₂, e um grupo de ácido carboxílico, —CO ₂ H. Um aminoácido pode funcionar tanto como ácido quanto como base. Para a glicina, a força ácida do grupo carboxila é aproximadamente a mesma do ácido acético, CH ₃ CO ₂ H, e a força básica do grupo amino é ligeiramente maior que a da amônia, NH ₃.

(a) Escreva as estruturas de Lewis dos íons que se formam quando a glicina é dissolvida em 1 M HCl e em 1 M KOH.

(b) Escreva a estrutura de Lewis da glicina quando esse aminoácido é dissolvido em água. (Dica: considere as forças básicas relativas do —NH ₂ e $- {CO}_{2}^{−}$ grupos.)

84.

O ácido bórico, H ₃ BO ₃, não é um ácido Brønsted-Lowry, mas um ácido de Lewis.

(a) Escreva uma equação para sua reação com a água.

(b) Preveja a forma do ânion assim formado.

15.3 Equilíbrios acoplados

85.

Diz-se que uma solução saturada de um eletrólito levemente solúvel em contato com parte do eletrólito sólido é um sistema em equilíbrio. Explique. Por que esse sistema é chamado de equilíbrio heterogêneo?

86.

Calcule a concentração de equilíbrio de Ni ²⁺ em uma solução 1,0- M [Ni (NH ₃) ₆] (NO ₃) ₂.

87.

Calcule a concentração de equilíbrio de Zn ²⁺ em uma solução de 0,30- M de $Zn {(LATA)}_{4}^{2−} .$

88.

Calcule a concentração de equilíbrio de Cu ²⁺ em uma solução inicialmente com 0,050 M Cu ²⁺ e 1,00 M NH ₃.

89.

Calcule a concentração de equilíbrio de Zn ²⁺ em uma solução inicialmente com 0,150 M Zn ²⁺ e 2,50 M CN ^—.

90.

Calcule a concentração de equilíbrio de Fe ³⁺ quando 0,0888 mol de K ₃ [Fe (CN) ₆] é adicionado a uma solução com 0,0,00010 M CN ^—.

91.

Calcule a concentração de equilíbrio de Co ²⁺ quando 0,010 mol de [Co (NH ₃) ₆] (NO ₃) ₂ é adicionado a uma solução com 0,25 M NH ₃. Suponha que o volume seja 1,00 L.

92.

Calcule a solubilidade molar de Sn (OH) ₂ em uma solução tampão contendo concentrações iguais de NH ₃ e ${NH}_{4}^{+} .$

93.

Calcule a solubilidade molar de Al (OH) ₃ em uma solução tampão com 0,100 M NH ₃ e 0,400 M ${NH}_{4}^{+} .$

94.

Qual é a solubilidade molar do CaF ₂ em uma solução de 0,10-M de HF? K _a para HF = 6,4 $\times$ 10 ^—4.

95.

Qual é a solubilidade molar de BaSO ₄ em uma solução de 0,250- M de NaHSO ₄? K _um para ${HSO}_{4}^{−}$ = 1,2 $\times$ 10 ^—2.

96.

Qual é a solubilidade molar de Tl (OH) ₃ em uma solução de 0,10-M de NH ₃?

97.

Qual é a solubilidade molar de Pb (OH) ₂ em uma solução de 0,138- M de CH ₃ NH ₂?

98.

Uma solução de 0,075 M CoBr ₂ está saturada com H ₂ S ([H ₂ S] = 0,10 M). Qual é o pH mínimo no qual o CoS começa a precipitar?

$CoS (s) ⇌ {Co}^{2+} (uma q) + S^{2−} (uma q) K_{sp} = 2.3 \times 10^{27}$

$H_{2} S (uma q) + 2 H_{2} O (l) ⇌ 2 H_{3} O^{+} (uma q) + S^{2−} (uma q) K = 8.9 \times 10^{−27}$

99.

Uma solução de 0,125- M de Mn (NO ₃) ₂ está saturada com H ₂ S ([H ₂ S] = 0,10 M). Em que pH os MNs começam a precipitar?

$MNs (s) ⇌ {Mn}^{2+} (uma q) + S^{2−} (uma q) K_{sp} = 2.3 \times 10^{−13}$

$H_{2} S (uma q) + 2 H_{2} O (l) ⇌ 2 H_{3} O^{+} (uma q) + S^{2−} (uma q) K = 1,0 \times 10^{−26}$

100.

Tanto o AgCl quanto o AgI se dissolvem no NH ₃.

(a) Qual massa de AgI se dissolve em 1,0 L de 1,0 M NH ₃?

(b) Qual massa de AgCl se dissolve em 1,0 L de 1,0 M NH ₃?

101.

A pergunta a seguir foi retirada de um Exame de Colocação Avançada em Química e é usada com a permissão do Educational Testing Service.

Resolva o seguinte problema:

${MgF}_{2} (s) ⇌ {Mg}^{2+} (uma q) + 2 F^{−} (uma q)$

Em uma solução saturada de MgF ₂ a 18 °C, a concentração de Mg ²⁺ é 1,21 $\times$ 10 ^—3 M. O equilíbrio é representado pela equação anterior.

(a) Escreva a expressão para a constante do produto de solubilidade, K _sp, e calcule seu valor a 18 °C.

(b) Calcular a concentração de equilíbrio de Mg ²⁺ em 1.000 L de solução saturada de MgF ₂ a 18 °C à qual foram adicionados 0,100 mol de KF sólido. O KF se dissolve completamente. Suponha que a mudança de volume seja insignificante.

(c) Prever se um precipitado de MgF ₂ se formará quando 100,0 mL de 3,00 $\times$ 10 ^—3 - A solução M de Mg (NO ₃) ₂ é misturada com 200,0 mL de 2,00 $\times$ Solução 10 ^—3 - M de NaF a 18 °C. Mostre os cálculos para apoiar sua previsão.

(d) A 27 °C, a concentração de Mg ²⁺ em uma solução saturada de MgF ₂ é 1,17 $\times$ 10 ^—3 M. A dissolução do MgF ₂ na água é um processo endotérmico ou exotérmico? Dê uma explicação para apoiar sua conclusão.

102.

Qual dos seguintes compostos, quando dissolvido em uma solução de 0,01- M de HClO ₄, tem uma solubilidade maior do que na água pura: CuCl, CaCO ₃, MnS, PbBR ₂, CaF ₂? Explique sua resposta.

103.

Qual dos seguintes compostos, quando dissolvido em uma solução de 0,01- M de HClO ₄, tem uma solubilidade maior do que em água pura: AgBr, BaF ₂, Ca ₃ (PO ₄) ₂, ZnS, PbI ₂? Explique sua resposta.

104.

Qual é o efeito na quantidade de Mg (OH) ₂ sólido que se dissolve e nas concentrações de Mg ²⁺ e OH ^— quando cada um dos seguintes itens é adicionado a uma mistura de Mg sólido (OH) ₂ e água em equilíbrio?

(a) MgCl ₂

(b) KOH

(d) Ano ₃

(e) Mg (OH) ₂

105.

Qual é o efeito na quantidade de CaHPO ₄ que se dissolve e nas concentrações de Ca ²⁺ e ${PULO}_{4}^{2−}$ quando cada um dos seguintes itens é adicionado a uma mistura de CaHPO ₄ sólido e água em equilíbrio?

(a) CaCl ₂

(b) HCl

(d) NaOH

(e) Capítulo ₄

106.

Identifique todas as espécies químicas presentes em uma solução aquosa de Ca ₃ (PO ₄) ₂ e liste essas espécies em ordem decrescente de suas concentrações. (Dica: Lembre-se de que o ${PO}_{4}^{3−}$ o íon é uma base fraca.)