Utilize à curva de solubilidade do Nitrato de Potássio(KNO3) para responder às questões.
a) Qual o coeficiente de solubilidade desse sal a 90°C? E a 30°C?
b) Suponha a preparação de uma solução saturada de Nitrato de Potássio (KNO3) em 100g de água, a 90°C, e o posterior resfriamento, a 30°C. Qual a massa de sal que ficaria separada, formando a fase sólida, a 30°C?
2- Foram agitados 39g de nitrato de cálcio Ca(NO3)2 com 25g de água à 18°C. O sistema resultou heterogênea e por filtração foram obtidos 57,5g de solução saturada. Calcule o Cs do sal á 18°C.
3- A determinada temperatura, o Cs do iodeto de sódio NaI é de 180g/100gH2O. Calcule a massa de água necessária para preparar uma solução que contenha 12,6g desse sal na temperatura considerada.
4- Foram misturadas e agitados 200g de sulfato de amôno (NH4)2SO4 com 250g de água, resultando num sistema heterogêneo que, por filtração, forneceu 5g de resíduo. Calcule o Cs do sal na temperatura em que a experiência foi realizada.
Respostas
1- a) O coeficiente de solubilidade do Nitrato de Potássio (KNO₃) a 90°C é superior a 100g / 100g H₂O e a 30°C é 45g / 100g H₂O.
b) A massa de sal que ficaria separada, formando a fase sólida, a 30°C, seria superior a 55g / 100g H₂O.
2- O Cs do sal a 18°C será de 130 g / 100g H₂O.
3- A massa de água para preparar uma solução com 12,6g do sal iodeto de sódio na temperatura considerada será de 7g de H₂O.
4- O Cs do sal sulfato de amônio, na temperatura em que a experiência foi realizada, é de 78g / 100g H₂O.
1- a) A curva de solubilidade do Nitrato de Potássio (KNO₃) está circulada de vermelho no gráfico anexo ao exercício.
Para identificar o coeficiente de solubilidade através do gráfico basta identificar a temperatura de interesse no eixo x, seguir até a curva de solubilidade do sal e rebater no eixo y, que indica o coeficiente de solubilidade.
A 90°C não temos neste gráfico o valor correspondente ao eixo y para determinar o coeficiente de solubilidade (Cs) desse sal.
Só o que podemos dizer é que o Cs a 90°C é superior a 100g / 100g H₂O, pois este é o valor máximo apresentado na escala do eixo y.
A 30°C podemos identificar no gráfico que o coeficiente de solubilidade será de 45g / 100g H₂O.
b) Suponha a preparação de uma solução saturada de Nitrato de Potássio (KNO₃) em 100g de água, a 90°C, e o posterior resfriamento, a 30°C. Qual a massa de sal que ficaria separada, formando a fase sólida, a 30°C?
Fase sólida a 30°C = [Cs a 90°C] - [Cs a 30°C]
Fase sólida a 30°C = [superior a 100g / 100g H₂O] - [45g / 100g H₂O]
Fase sólida a 30°C = superior a 55g / 100g H₂O
Portanto, como não temos a precisão sobre o CS a 90°C, podemos afirmar que a massa de sal na fase sólida, a 30°C, seria superior a 55g / 100g H₂O.
2- 39g de nitrato de cálcio Ca(NO₃)₂ + 25g de água (à 18°C) = 64 g de solução.
massa de sal não dissolvido = 64g - 57,5g = 6,5 g
Para identificar a quantidade máxima de soluto que se solubilizou em 25 g de água podemos seguir 2 raciocínios:
* subtrair a massa de sal total pela massa de sal não dissolvido:
39 - 6,5 = 32,5 g de soluto solubilizado
* subtrair a massa da solução saturada pela massa de água
57,5 - 25 = 32,5 g de soluto solubilizado
Como o Cs é dado em 100 g de água, basta fazer uma regra de três:
32,5 g de soluto solubilizado ---- 25 g H₂O
x --------------------------------------------- 100g H₂O
25 · x = 32,5 · 100
x = 3250 / 25 = 130g
Portanto, o coeficiente de solubilidade (Cs) do sal nitrato de cálcio a 18°C será de 130g / 100g H₂O.
3- 180g do iodeto de sódio NaI --- 100g H₂O
12,6 g de NaI ---------------------------x
180 · x = 12,6 · 100
x = 1260 / 180 = 7g H₂O
4- Foram misturadas e agitados 200g de sulfato de amôno (NH4)2SO4 com 250g de água, resultando num sistema heterogêneo que, por filtração, forneceu 5g de resíduo.
massa de sal solubilizado = massa de sal total - massa do resíduo
massa de sal solubilizado = 200 - 5 = 195 g
Como o Cs é dado em 100 g de água, basta fazer uma regra de três:
195 g de soluto solubilizado ---- 250g H₂O
x ------------------------------------------ 100g H₂O
250 · x = 195 · 100
x = 19500 / 250 = 78g de soluto solubilizado
Cs = 78g / 100g H₂O
Espero ter ajudado!
