Ano 2021#equilíbrio químico#produto de solubilidade#Kps#ácido sulfídrico#solubilização#pH#fase2#discursiva

Sobre o tema

O produto de solubilidade (Kps) é uma constante de equilíbrio que descreve a dissolução de compostos pouco solúveis em água. No caso do sulfeto de níquel (NiS), seu Kps muito baixo indica baixa solubilidade em água pura. No entanto, em meio ácido, a formação de ácido sulfídrico (H2S) desloca o equilíbrio, aumentando a solubilização. Este fenômeno é regido pelas constantes de ionização do H2S (Ka1 e Ka2) e pela constante de equilíbrio da reação global. O estudo combina conceitos de equilíbrio químico, pH e solubilidade, sendo fundamental para entender processos como precipitação seletiva e tratamento de efluentes.

Tópicos relacionados

  • Produto de solubilidade (Kps)
  • Solubilização em meio ácido
  • Constante de equilíbrio da reação
  • pH e precipitação de sulfetos
  • Constantes de ionização do H2S

Enunciado

Sulfeto de níquel é pouco solúvel em água, apresentando a constante do produto de solubilidade igual a Kps = 4 × 10⁻¹⁹. Ao adicionar 18,15 g desse sal a 1 L de água e, em seguida, ajustar o pH do meio com adição de ácido sulfúrico, observou-se a solubilização do sal com formação de ácido sulfídrico. Desprezando-se a variação de volume do meio reacional pela adição do ácido e dadas as constantes de ionização do ácido sulfídrico Ka1 = 1 × 10⁻⁷ e Ka2 = 1 × 10⁻¹⁴, determine:

a) A constante de equilíbrio K da reação de solubilização do sulfeto de níquel em meio ácido.

b) A faixa de valores de pH na qual todo o sulfeto de níquel é solubilizado.

c) A porcentagem de sulfeto de níquel solubilizado quando o pH do meio for 3.

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Perguntas frequentes

O que é o produto de solubilidade (Kps)?

É a constante de equilíbrio para a dissolução de um sólido iônico em água, representando o produto das concentrações dos íons em solução saturada, cada um elevado ao seu coeficiente estequiométrico.

Como o pH afeta a solubilidade de sulfetos metálicos?

Em meio ácido, os íons sulfeto (S²⁻) reagem com H⁺ formando HS⁻ e H2S, diminuindo a concentração de S²⁻ e deslocando o equilíbrio de dissolução para a direita, aumentando a solubilidade do sulfeto.

Qual a relação entre Kps e a constante de equilíbrio em meio ácido?

A constante de equilíbrio global (K) para a solubilização em meio ácido é igual ao Kps dividido pelo produto das constantes de ionização do H2S, considerando as reações de protonação dos íons sulfeto.

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