Exercicis tema 5

EXERCICIS TEMA 5 1.SOLUBILITAT, PRODUCTE DE SOLUBILITAT I PRECIPITACIÓ.1.1 Els ions de bari (Ba²⁺) són altament tòxics per al cor i el sistema nerviós.Tot i això, als hospitals donen a beure una "papilla" de sulfat de bari als pacients per fer radiografies de l'estómac.Com és possible que no morin enverinats?La clau està en la seva extremadament baixa solubilitat: passa pel cos sense dissoldre's ni absorbir-se a la sang.En dissoldre sulfat de bari (sòlid) en aigua, es determina que, quan el volum d'aigua és de 187 cm 3 , s'han dissolt 0,0017 g de BaSO4 (s).a) Escriviu la reacció de dissolució del sòlid.b) Calculeu el producte de solubilitat del BaSO4 (s). 1.2El cromat de plata (Ag2CrO4) té un color vermell maó molt intens.A finals del segle XIX, Camillo Golgi va descobrir que aquest precipitat podia "tenyir" les neurones individualment, permetent veure l'estructura del cervell per primera vegada (la famosa "reazione nera").Aquest compost, vital per a la història de la ciència, té una solubilitat molt específica i baixa.Es sap que la solubilitat del cromat de plata (sòlid) en aigua és de 0,043 g.dm -3 .a) Escriviu la reacció que presenta el procés de dissolució.b) Calculeu el producte de solubilitat de l'Ag2CrO4(s). 1.3El fluorur de calci (fluorita, CaF2) és un mineral que es troba a la natura formant cristalls cúbics preciosos.En el nostre cos, una variant d'aquest equilibri és fonamental: l'esmalt de les dents s'enforteix gràcies a la incorporació de fluorur, fent-les menys solubles als àcids que provoquen les càries.Per obtenir una dissolució saturada de fluorur de calci a 30°C és necessari dissoldre 0,0068 g de CaF2 (s) en 0,25 dm 3 d'aigua.a) Escriviu les reaccions que es donaran.b) Calculeu el producte de solubilitat del CaF2(s).1.4 L'hidròxid de magnesi (Mg(OH)2) és el component principal de la "Llet de Magnèsia", un antiàcid estomacal que funciona perquè és poc soluble i allibera OH⁻ lentament.D'altra banda, el fluorur de magnesi (MgF2) s'utilitza en lents de càmeres.Quan tenim una "sopa d'ions", saber quin sòlid es forma i quin es manté dissolt és una qüestió de qui té el Kso més baix.Tenim un sistema en equilibri format per Mg(OH)2(s) i MgF2(s) en contacte amb una dissolució saturada que conté ions Mg 2+ , F -i OH -.Una anàlisi de la dissolució indica que les concentracions dels diferents ions són:[Mg 2+ ] = 2,70 x 10 -3 mol•dm -3 [F -] = 5,40 x 10 -3 mol•dm -3 [OH -] = 5,75 x 10 -5 mol•dm -3 a) Escriviu les reaccions que representen l'equilibri de solubilitat.b) Calculeu els productes de solubilitat dels compostos Mg(OH)2(s) i MgF2(s). 1.5Les normatives mediambientals són molt estrictes sobre la quantitat de metalls pesants (com el bari) que poden abocar-se als rius.Els enginyers químics utilitzen el producte de solubilitat per predir exactament quants grams d'un contaminant es quedaran dissolts a l'aigua i quants precipitaran com a fang sòlid al fons dels tancs de tractament.Calculeu quants grams de BaSO4(s) es poden dissoldre en 1 dm 3 d' H2O a 298 K. 1.6 Per què es formen les pedres al ronyó?Ocorre quan la concentració de sals a l'orina supera el producte de solubilitat.Al laboratori podem simular aquest fenomen barrejant dues dissolucions transparents.Si el producte iònic (Q) supera la constant (Kso), apareixerà un sòlid del no-res; si no, la mescla romandrà transparent.Si es mesclen 10 cm 3 de nitrat de magnesi 0,25 mol• dm -3 amb 25 cm 3 de fluorur sòdic 0,2 mol• dm -3 a) Es formarà algun precipitat quan la dissolució assoleixi l'equilibri?b) Quines seran les concentracions dels ions Mg 2+ i F -a l'equilibri?1.7 Si vols saber si un aigua té clorurs, la prova clàssica és afegir unes gotes de nitrat de plata.Si l'aigua es torna tèrbola i blanca, és que s'ha format clorur de plata (AgCl).Aquest simple test de precipitació és la base de moltes tècniques analítiques per determinar la qualitat de l'aigua