S O L U C I O N A R I Unitat 6

Transcripción

1 S O L U C I O N A R I Unitat 6 Unitat 6. Equilibris iònics heterogenis Qüestions inicials Quan diem que una substància és soluble o insoluble? Entenem per substàncies insolubles les que el sòlid en dissolució està totalment dissociat en els ions respectius. En les substàncies insolubles, en canvi, el sòlid en dissolució està en equilibri amb els seus ions. Sabíeu que els ossos del cos humà estan formats per una sal insoluble? Quina? El fosfat de calci és un dels components de l esquelet humà. Ha de ser un compost insoluble, ja que si no es dissoldria i no tindríem consistència. En les pel lícules fotogràfiques en blanc i negre intervé un compost insoluble. Sabríeu dir quin? El bromur d argent. Els pigments de les pintures, són substàncies insolubles? Normalment no ho són. Per què a les resistències dels aparells electrodomèstics i a les aixetes es forma una capa de carbonat de calci? Perquè l equilibri CaCO 3(s) + CO 2 + H 2 O $ # Ca(HCO 3 ) 2(aq) és exotèrmic i si augmenta la temperatura, l equilibri es desplaça en el sentit endotèrmic i precipita carbonat de calci. Fer precipitar una substància insoluble, seria un bon mètode per separar-la? En realitat és el mètode que es fa servir en les depuradores fisicoquímiques i en molts altres processos industrials. Qüestions i problemes 1. El rovell que afecta els materials de ferro es pot considerar que és una barreja d òxids. Si considerem l equilibri heterogeni següent: Fe 3 O 4(s) + CO (g) $ # 3 FeO(s) + CO 2(g) com hi afectaria un augment de la pressió? Un augment de la pressió no afectaria l equilibri, ja que no hi ha variació en el nombre de mols gasosos. 2. a) L espat de fluor és el fluorur de calci, que s utilitza a la metal lúrgia com a fundent; és a dir, és una sal que rebaixa el punt de fusió dels metalls. Aquesta sal és molt poc soluble. Escriviune l expressió del producte de solubilitat. b) Els càlculs renals són majoritàriament de fosfat de calci. Escriviu-ne l expressió del producte de solubilitat. a) K s (CaF 2 ) = [Ca 2+ ] [F ] 2 b) K s [Ca 3 (PO 4 ) 2 ] = [Ca 2+ ] 3 [PO 4 3 ] 2 3. Té sentit parlar d una K s = ? No, ja que té un valor molt elevat, cosa que representaria que el sòlid estaria molt dissociat en els respectius ions en dissolució, i, per tant, seria molt soluble.

2 4. Escriviu l expressió del producte de solubilitat del carbonat de plata i del carbonat de coure(ii) i indiqueu, fent els càlculs corresponents, quin dels dos productes és més soluble en aigua a 25 C. Dades: Productes de solubilitat a 25 C: K s carbonat de plata = K s carbonat de coure(ii) = K s [Ag 2 CO 3 ] = [Ag + ] 2 [CO 2 3 ] K s [CuCO 3 ] = [Cu 2+ ] [CO 2 3 ] Ag 2 CO 3(s) $# 2Ag + (aq) + CO 2 3 (aq) s 2s s K s [Ag 2 CO 3 ] = [Ag + ] 2 [CO 2 3 ] = (2s) 2 s = 4s = 4s s = , mol dm 3 4 CuCO 3(s) $# Cu 2+ (aq) + CO 2 3 (aq) s s s K s [CuCO 3 ] = [Cu 2+ ] [CO 2 3 ] = s s = s = s 2 s = = 1, mol dm 3 El producte més soluble és el carbonat de plata, ja que s = 1, mol dm A la temperatura de 25 C, el producte de solubilitat del iodat de plom(ii) és de 3, Calculeu la massa de iodat de plom que es pot dissoldre en 100 L d aigua a la mateixa temperatura. R: 1,126 g. Pb(IO 3 ) 2(s) $ # Pb 2+ (aq) + 2 IO 3 (aq) K s [Pb(IO 3 ) 2 ] = [Pb 2+ ] [IO 3 ] 2 = s (2s) 2 = 4s 3 3, = 4s 3 3, s = 3 = 2, mol dm 3 4 2, mol Pb(IO 3 ) 2 557,2 g Pb(IO 3 ) L = 1,126 g Pb(IO3 ) 2 1 L 1 mol Pb(IO 3 ) 2 6. Calculeu: a) La solubilitat de l oxalat de coure(ii) en mg dm 3. b)el nombre d ions coure(ii) existents en 1 cm 3 d una dissolució saturada d oxalat de coure(ii) a 25 C. Dades: K s (CuC 2 O 4 a 25 C) = 2, R: a) 25,75 mg dm 3 ; b) 1, ions. a) CuC 2 O 4(s) $# Cu 2+ (aq) + C 2 O 2 4 (aq) s s s K s [CuC 2 O 4 ] = [Cu 2+ ] [C 2 O 2 4 ] = s s = s 2 2, = s 2 s = 2, = 1, mol dm 3 151,5 g CuC 2 O g CuC 2 O 1, mol dm 3 4 = 25,75 g dm 3 1 mol CuC 2 O 4 1 g CuC 2 O 4 b) 1, mol CuC 2 O 4 6, molècules 1 ió Cu 10 3 L 2+ = 1 L 1 mol 1 molècula = 1, ions Cu 2+

3 7. A 25 C es prepara una dissolució saturada de iodur de plom(ii) amb la dissolució de 0,172 g d aquesta sal en aigua fins a obtenir 250 cm 3 de dissolució. Sabent això: a) Trobeu el producte de solubilitat del iodur de plom a 25 C. b) Indiqueu si la solubilitat del iodur de plom en aigua és més o menys petita que la seva solubilitat en una dissolució de iodur de sodi. Raoneu la resposta. c) Calculeu el nombre d ions plom(ii) i d ions iodur que hi ha en 1 cm 3 d una dissolució saturada de iodur de plom(ii) a 25 C. R: a) K s = 1, ; c) 8, ions Pb 2+. a) 1 mol PbI 2 1 0,172 g PbI 2 = 1, mol dm g PbI 2 0,25 L PbI 2(s) $# Pb 2+ (aq) + 2 I (aq) K s [PbI 2 ] = [Pb 2+ ] [I ] 2 = s (2s) 2 = 4s 3 = 4 (1, ) 3 = 1, b) La solubilitat del iodur de plom és més gran en aigua que en una dissolució de iodur de sodi, a causa de l efecte de l ió comú. c) 1, mol PbI 2 1 mol Pb 2+ 6, ions Pb 10 3 L 2+ = 8, ions Pb 2+ 1 L 1 mol PbI 2 1 mol Pb Indiqueu, després de fer els càlculs que calgui, si es pot formar un precipitat de sulfat de plom(ii) en addicionar una gota (0,05 ml) d àcid sulfúric 0,1 M a 1 dm 3 d una dissolució que conté 1 mg d ions plom(ii). Dades: K s (PbSO 4 a 25 C) = 2, PbSO 4(s) $ # Pb 2+ (aq) + SO 2 4 (aq) s s s K s [PbSO 4 ] = [Pb 2+ ] [SO 2 4 ] = 2, ,1 mol H 2 SO 0, L 4 = mol H 2 SO 4 1 L Si no considerem el volum de la gota: [H 2 SO 4 ] = mol dm 3 H 2 SO 4 1 mol Pb 10 3 mg Pb = 4, mol Pb ,2 g Pb 2+ [Pb 2+ ] = 4, mol dm 3 Pb 2+ Q = [Pb 2+ ] [SO 2 4 ] = 4, = 2, No es forma precipitat: Q (2, ) < K s (2, )

4 9. A una dissolució que conté ions cromat i ions clorur s hi afegeix 40 cm 3 d una dissolució de nitrat de plata 0,1 M. Pràcticament tot l ió cromat precipita en forma de cromat de plata i tot l ió clorur precipita en forma de clorur de plata, de manera que s obtenen 0,6186 g de precipitat i no queda ió plata en dissolució. Calculeu el nombre de mols d ió cromat i d ió clorur de la dissolució inicial. R: 9, mol CrO 4 2 ; 2, mol Cl. 0,1 mol AgNO 3 1 mol Ag L AgNO + 3 = mol Ag + 1 LAgNO 3 1 mol AgNO 3 Ag 2 CrO 4(s) $# 2Ag + (aq) + CrO 2 4 (aq) mol x 2x x AgCl (s) $# Ag + (aq) + Cl (aq) mol y y y Per tant: mol Ag + = 2x + y 2x + y = mol Ag g Ag 2 CrO 4 143,5 g AgCl x mol Ag2 CrO 4 + y mol AgCl = 0,6186 g 1 mol Ag 2 CrO 4 1 mol AgCl 2x + y = x + 143,5y = 0,6186 g} x = 9, mol CrO 2 4 y = 2, mol Cl 10. A 80 cm 3 de dissolució 0,05 M de cromat de potassi, s hi afegeixen 20 cm 3 d una dissolució 0,01 M de nitrat de plata. Expliqueu raonadament si precipitarà o no cromat de plata en barrejar les dues dissolucions. Dades: K s cromat de plata a 25 C = 1, ,01 mol AgNO 3 1 mol Ag L + = mol Ag + 1 L 1 mol AgNO 3 0,05 mol K 2 CrO 4 1 mol CrO L 4 = mol CrO L 1 mol K 2 CrO mol Ag [Ag + ] = + = mol dm 3 Ag + ( ) 10 3 L mol CrO 2 [CrO ] = = mol CrO 2 4 ( ) 10 3 L Ag 2 CrO 4(s) $ # 2Ag + (aq) + CrO 2 4 (aq) K s = [Ag + ] 2 [CrO 4 2 ] = 1, Q = [Ag + ] 2 [CrO 4 2 ] = ( ) = 1, Precipita: Q (1, ) > K s (1, )

5 11. Calculeu la massa de clorur de coure(i) que precipita en afegir 0,2 mol de clorur de sodi a 0,5 dm 3 de dissolució saturada de clorur de coure(i). Escriviu les equacions que calgui. Dades: K s clorur de coure(i) a 25 C = 1, R: 0,051 g. CuCl (s) $# Cu + (aq) + Cl (aq) s s K s [CuCl] = [Cu + ] [Cl ] = s s = s 2 1, = s 2 s = 1, = 1, mol dm 3 1, mol Cl [Cl ] = 0,5 L = 5, mol Cl 1 L 1 mol Cl 0,2 mol NaCl = 0,2 mol Cl 1 mol NaCl (0,2 + 5, ) mol Cl [Cl ] total = = 0,4 mol Cl 0,5 L K s [CuCl] = [Cu + ] [Cl ] = 1, , = [Cu + ] 0,4 [Cu + ] = 2, mol dm 3 queden en dissolució Per tant: [Cu + ] precipitat = [Cu + ] inicial [Cu + ] final [Cu + ] precipitat = 1, mol dm 3 2, mol dm 3 [Cu + ] precipitat = 1, mol dm 3 1, mol Cu + 1 mol CuCl 99 g CuCl 0,5 L = 0,051 g CuCl 1 L 1 mol Cu + 1 mol CuCl 12. Una de les maneres de detectar la presència de càlculs renals és analitzar l orina del pacient. Si consisteixen exclusivament en cristalls incrustats en el ronyó, es tracta de fosfat de calci. a) Quina concentració d ió calci revelaria la presència dels càlculs mencionats? b) Si la concentració de l ió fosfat a l orina del pacient augmenta a causa d un fosfat soluble, què passarà amb la concentració de l ió calci? Dades: K s (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = 1, R: a) 4, M. a)ca 3 (PO 4 ) 2(s) $ # 3 Ca 2+ (aq) + 2 PO 3 4 (aq) s 3s 2s K s [Ca 3 (PO 4 ) 2 ] = [Ca 2+ ] 3 [PO 3 4 ] 2 K s = (3s) 3 (2s) 2 = 27s 3 4s 2 = 108s 5 1, = 108s 5 1,3 10 s = 5 32 = 1, mol dm [Ca 2+ ] = 3s = 3 (1, ) = 4, mol dm 3 b) La concentració de l ió calci disminuirà, ja que reaccionarà amb l excés d ió fosfat per tal de mantenir el valor de K s. És l efecte de l ió comú.

6 13. Indiqueu, raonant-ho i després de fer els càlculs que calgui, si s obtindrà precipitat d hidròxid de crom(iii) en afegir 1,52 g de clorur de crom(iii) a 1 L d aigua a 25 C. Dades: [OH ] = 10 7 M; K s (Cr(OH) 3 ) = Cr(OH) 3(s) $# Cr 3+ (aq) + 3 OH (aq) s s 3s K s [Cr(OH) 3 ] = [Cr 3+ ] [OH ] 3 = mol CrCl 3 1 mol Cr 1,52 g CrCl 3+ 3 = 9, mol Cr ,5 g CrCl 3 1 mol CrCl 3 9, mol Cr [Cr 3+ ] = 3+ = 9, mol dm 3 1 L [OH ] = 10 7 mol dm 3 Q = [Cr 3+ ] [OH ] 3 Q = 9, (10 7 ) 3 = 9, Precipita: Q (9, ) > K s ( ) 14. A 25 C, es dissolen 0,010 g de fluorur de calci en aigua i s obtenen 600 cm 3 d una dissolució saturada d aquesta sal. a) Calculeu el producte de solubilitat del fluorur de calci a la mateixa temperatura. b) La solubilitat del fluorur de calci és més gran, igual o més petita que la solubilitat d aquesta sal en una dissolució aquosa de fluorur de sodi? Raoneu-ho. R: a) K s = 3, mol CaF 2 1 a) 0,01 g CaF 2 = 2, mol dm 3 78 g CaF 2 0,6 L CaF 2(s) $ # Ca 2+ (aq) + 2 F (aq) K s [CaF 2 ] = [Ca 2+ ] [F ] 2 = s (2s) 2 = 4s 3 = 4 (2, ) 3 = 3, b) La solubilitat del fluorur de calci en aigua és major que en una dissolució de fluorur de sodi a causa de l efecte de l ió comú. 15. Un precipitat de carbonat de plata està en equilibri amb una dissolució aquosa saturada d aquesta sal. Expliqueu els fenòmens que tenen lloc quan s hi afegeix: a) Amoníac b) Nitrat de plata c) Àcid nítric a) L amoníac forma un complex soluble amb l ió Ag +, l ió diamminoplata(i) [Ag(NH 3 ) 2 ] + ; per tant, el precipitat es dissoldrà. b) En afegir nitrat de plata, augmenta la concentració de l ió Ag + ; per tant, per efecte de l ió comú, disminueix la solubilitat. c) En afegir-hi àcid nítric, aportem protons al medi que reaccionen amb l anió carbonat per formar hidrogencarbonat; per tant, la solubilitat augmenta i es dissol precipitat.

7 16. L hidròxid de magnesi és poc soluble en aigua a 25 C. Indiqueu la massa mínima d aigua necessària per dissoldre 0,583 g d hidròxid de magnesi. Dades: K s hidròxid de magnesi a 25 C = R: ,5 g. Mg(OH) 2(s) $# Mg 2+ (aq) + 2 OH (aq) K s [Mg(OH) 2 ] = [Mg 2+ ] [OH ] 2 = K s = (2s) 2 s = 4s 3 = s = 3 10 = 2, mol dm g Mg(OH) 2, mol dm 3 Mg(OH) 2 2 = 1, g dm 3 Mg(OH) 2 1 mol Mg(OH) 2 1 dm 3 dissolució O,583 g Mg(OH) 2 = 34,497 dm 3 dissolució 1, g Mg(OH) 2 Si considerem que la densitat de la dissolució és 1 kg dm 3 : 34,497 dm 3 dissolució = 34,497 kg dissolució = g dissolució g dissolució = g solut + g aigua g dissolució = 0,583 g Mg(OH) 2 + g aigua g aigua = 34496,45 g H 2 O 17. Una dissolució aquosa conté a 25 C ions bromur, carbonat i fosfat en concentracions d , de i de M, respectivament. En afegir-hi, gota a gota i agitant la mescla, una dissolució molt diluïda de nitrat de plata, quina sal de plata precipitarà en primer lloc? Raoneu la resposta després de fer els càlculs necessaris. Dades: K s (AgBr) = ; K s (Ag 2 CO 3 ) = ; K s (Ag 3 PO 4 ) = [Br ] = mol dm 3 AgBr (s) $ # Ag + (aq) + Br (aq) K s [AgBr] = [Ag + ] [Br ] = = [Ag + ] ( ) [Ag + ] = mol dm 3 [CO 3 2 ] = mol dm 3 Ag 2 CO 3(s) $ # 2Ag + (aq) + CO 3 2 (aq) K s [Ag 2 CO 3 ] = [Ag + ] 2 [CO 3 2 ] = = [Ag + ] 2 ( ) [Ag + ] = 4, mol dm 3 [PO 4 3 ] = mol dm 3 Ag 3 PO 4(s) $ # 3Ag + (aq) + PO 4 3 (aq) K s [Ag 3 PO 4 ] = [Ag + ] 3 [PO 4 3 ] = = [Ag + ] 3 ( ) [Ag + ] = 1, mol dm 3 Precipita en primer lloc el bromur de plata, ja que: [Ag + ] AgBr ( M) < [Ag + ] fosfat (1, M) < [Ag + ] carbonat (4, M)

8 18. Se saturen 500 ml d aigua amb hidròxid de magnesi. Calculeu el ph de la dissolució resultant, sabent que K ps (Mg(OH) 2 ) = 3, Dada: No considereu l autodissociació de l aigua. R: ph = 12,6. Mg(OH) 2(s) $# Mg 2+ (aq) + 2 OH (aq) K s [Mg(OH) 2 ] = [Mg 2+ ] [OH ] 2 = 3, K s = (2s) 2 s = 4s 3 = 3, s = 0,020 mol dm 3 [OH ] = 2s = 0,0408 mol dm 3 poh = log [OH ] = 1,39 ph = 14 poh = 12,6 19. La solubilitat de Be(OH) 2 és M. a) Quin ph ha de tenir una dissolució de nitrat de beril li (sal soluble) M perquè comenci la precipitació de l hidròxid? b) Quina és la concentració d ions Be 2+ en dissolució, si tenim un ph = 10? R: a) ph = 8; b) [Be 2+ ] = M. a) Be(OH) 2(s) $# Be 2+ (aq) + 2 OH (aq) K s [Be(OH) 2 ] = [Be 2+ ] [OH ] 2 = (2s) 2 s = 4s 3 = 4 ( ) 3 = Be(NO 3 ) 2(s) + H 2 O $ Be 2+ (aq) + 2 NO 3 (aq) ( ) K s [Be(OH) 2 ] = [Be 2+ ] [OH ] 2 = = [OH ] [OH ] = mol dm 3 poh = log [OH ] = 6 ph = 14 poh = 8 b) ph = 10 poh = 4 [OH ] = mol dm 3 K s [Be(OH) 2 ] = [Be 2+ ] [OH ] 2 = = [Be 2+ ] ( ) 2 [Be 2+ ] = mol dm Sabent que un dels components principals del marbre és el carbonat de calci, CaCO 3, expliqueu mitjançant equilibris heterogenis per què el marbre és atacat per l àcid cítric (àcid de les llimones, taronges, etc.). Al carbonat li correspon l equilibri heterogeni següent: CaCO 3(s) $# Ca 2+ (aq) + CO 2 3 (aq) L ió CO 2 3 reacciona amb els ions H + aportats per l àcid per formar l anió hidrogencarbonat HCO 3. L efecte és la disminució del carbonat, i, per tant, l equilibri es desplaça i es redissol més precipitat.

9 21. Tenim una dissolució aquosa de cromat de potassi i de clorur de sodi en concentracions de 0,1 M i 0,05 M, respectivament, i hi addicionem una dissolució de nitrat de plata. Suposeu que el volum no varia. a) Determineu, per mitjà dels càlculs pertinents, quina de les dues sals de plata precipitarà en primer lloc. b) Calculeu la concentració de l anió de la sal més insoluble en començar a precipitar la sal que precipita en segon lloc. Dades: K s cromat de plata = ; K s clorur de plata = 1, R: b) M. a)ag 2 CrO 4(s) $# 2Ag + (aq) + CrO 4 2 (aq) K s = [Ag + ] 2 [CrO 4 2 ] = [CrO 4 2 ] = 0,1 mol dm = [Ag + ] 2 (0,1) [Ag + ] = 4, mol dm 3 AgCl (s) $# Ag + (aq) + Cl (aq) K s [AgCl] = [Ag + ] [Cl ] = 1, [Cl ] = 0,05 mol dm 3 1, = [Ag + ] (0,05) [Ag + ] = 3, mol dm 3 El clorur de plata precipita primer, ja que: [Ag + ] AgCl (3, M) < [Ag + ] cromat (4, M) b) Quan comença a precipitar la segona sal: [Ag + ] = 4, mol dm 3 K s [AgCl] = [Ag + ] [Cl ] = 1, , = (4, ) [Cl ] [Cl ] = mol dm 3

10 22. Una de les aplicacions de major interès de les reaccions de precipitació és la separació selectiva dels cations metàl lics continguts en dissolucions aquoses. Una aigua residual conté 0,01 M d ió plom(ii) i 0,02 M d ió bari(ii). Per tal de precipitar selectivament aquests cations metàl lics, s hi addiciona gradualment cromat de sodi. Quin catió precipitarà primer i quin percentatge restarà en dissolució quan comenci a precipitar el segon? Dades: K s (cromat de bari) = 7, ; K s (cromat de plom(ii)) = 1, a) Pb(II) < 0,1% b) Pb(II) <1% c) Pb(II) < 10% d) Ba(II) < 0,1% e) Ba(II) <1% f) Ba(II) < 10% PbCrO 4(s) $# Pb 2+ (aq) + CrO 4 2 (aq) K s = [Pb 2+ ] [CrO 4 2 ] = 1, [Pb 2+ ] = 0,01 mol dm 3 1, = (0,01) [CrO 4 2 ] [CrO 4 2 ] = 1, mol dm 3 BaCrO 4(s) $# Ba 2+ (aq) + CrO 4 2 (aq) K s = [Ba 2+ ] [CrO 4 2 ] = 7, [Ba 2+ ] = 0,02 mol dm 3 7, = (0,02) [CrO 4 2 ] [CrO 4 2 ] = 3, mol dm 3 El cromat de plom precipita primer, ja que: [CrO 4 2 ] cromat de plom (1, M) < [CrO 4 2 ] cromat de bari (3, M) Quan comença a precipitar la segona sal: [CrO 4 2 ] = 3, mol dm 3 K s = [Pb 2+ ] [CrO 4 2 ] = 1, , = [Pb 2+ ] (3, ) [Pb 2+ ] = 3, mol dm 3 3, mol dm % Pb = = 0,0329 mol dm 3 < 0,1% 0,01 Per tant, la resposta correcta és la a). 23. Els països avançats fluoren l aigua potable per prevenir la càries dental. Si en una planta potabilitzadora es volgués fluorar una aigua que conté 20 mg/l de Ca 2+, quants grams de fluorur de sodi per metre cúbic, com a màxim, s hi haurien d afegir si no volem que es formi un precipitat? El producte de solubilitat del CaF 2 és a) 18,8 g b) 0,0084 g c) 0,447 g d) 125 g e) 17,6 g f) cap de les anteriors 1 mol Ca g dm 3 Ca = mol dm 3 Ca g Ca 2+ CaF 2(s) $# Ca 2+ (aq) + 2 F (aq) K s [CaF 2 ] = [Ca 2+ ] [F ] 2 = = ( ) [F ] 2 [F ]= 4, mol dm 3 1 mol NaF 42 g NaF 4, mol dm 3 F 10 3 dm 3 = 18,8 g NaF 1 mol F 1 mol NaF La resposta correcta és la a).

11 24. Justifiqueu si apareixerà precipitat en mesclar 25 ml de dissolució de nitrat de plata, de concentració 1, M, amb 75 ml de dissolució de carbonat de sodi, de concentració 1, M a 25 C. Suposeu que els volums són additius. Dades: K s (carbonat de plata): 6, a 25 C mol AgNO 3 1 mol Ag L + = 2, mol Ag + 1 L 1 mol AgNO mol Na 2 CO 3 1 mol CO L 3 = 7, mol CO L 1 mol Na 2 CO 3 2, mol Ag [Ag + ] = + = 2, mol dm 3 Ag + ( ) 10 3 L 7, mol CO 2 [CO ] = = 7, mol dm 3 CO 2 3 ( ) 10 3 L Ag 2 CO 3(s) $# 2Ag + (aq) + CO 2 3 (aq) K s [Ag 2 CO 3 ] = [Ag + ] 2 [CO 2 3 ] = 6, Q = [Ag + ] 2 [CO 2 3 ] = (2, ) 2 7, = 4, Precipita, ja que: Q (4, ) > K s (6, ) 25. Raoneu si el Fe(OH) 3 és més o menys soluble en una dissolució de sulfat de ferro(iii), Fe 2 (SO 4 ) 3, que en aigua destil lada. El Fe(OH) 3 és més soluble en aigua que en una dissolució de sulfat de ferro(iii), Fe 2 (SO 4 ) 3, a causa de l efecte de l ió comú. 26. Les aigües minerals sovint contenen ions provinents de sals que s han anat dissolent en el seu camí. Un d aquests ions és el sulfat, que es pot posar de manifest afegint a una determinada quantitat d aigua un excés de solució de clorur de bari que se separa i es pesa. a) Expliqueu detalladament el procediment experimental que seguiríeu al laboratori per separar el sulfat de bari i determinar la quantitat d ions sulfat de l aigua (material, passos a seguir, dades que cal recollir, etc.). b) Quins càlculs faríeu per conèixer la concentració d ions sulfat a l aigua a partir de la massa de sulfat de bari separat? Considereu coneguda la massa molecular del sulfat de bari (M). Cal afegir una sal soluble de bari a l aigua, de manera que precipita el sulfat en forma de BaSO 4, que es pot separar de la resta de la dissolució mitjançant una filtració. Posteriorment, recolliríem el residu i el deixaríem assecar per poder determinar-ne la quantitat. Els càlculs que faríem són els següents: 1 mol BaSO 4 1 mol SO x g BaSO 4 = y mol SO 2 4 /volum 233,34 g BaSO 4 1 mol BaSO 4 volum aigua 27. Per retenir gasos s utilitza un aparell anomenat trampa. Consisteix en un recipient amb el qual es fa bombollejar el gas en qüestió sobre una solució que conté un reactiu que el reté. Aquest és el cas d una trampa d hidròxid de calci, que és capaç de retenir diòxid de carboni, ja que es produeix la reacció següent: Ca(OH) 2(aq) + CO 2(g) $ CaCO 3(s) + H 2 O (l) Si la solubilitat del Ca(OH) 2 a 25 C és de 0,18 g/l, quants litres de CO 2 a 25 C i 1 atm es poden recollir amb una trampa de 25 L de solució inicialment saturada de Ca(OH) 2? a) 15 b) 12 c) 2,7 d) 1,5 e) 0,061 0,18 g Ca(OH) 2 1 mol Ca(OH) 2 1 mol CO 25 L 2 = 0,0608 mol CO2 1 L 74 g Ca(OH) 2 1 mol Ca(OH) 2 pv= nrt V = (0,0608 mol 0,082 atm L/K mol 298 K)/1 atm V = 1,485 L La resposta correcta és la d.