Olá, pessoal
Para quem ainda não me conhece, sou o Diego Souza, Prof. de Química e Perito Criminal. Passando aqui para fazer uma correção da minha análise preliminar sobre a questão de química da prova de Papiloscopista que abordava solubilidade. Em uma rápida leitura, não observei um detalhe que alterava o valor obtido. De início, vamos relembrar a questão.
Considere a mistura de 100 mL de sulfeto de sódio 0,2 mol.L-1 com 100 mL de nitrato de chumbo 0,1 mol.L-1, resultando na formação do precipitado sulfeto de chumbo. A solubilidade, em mol.L-1, do sulfeto de chumbo na solução é de (Dado: Kps PbS = 3,0×10-28)
A) (3,0 . 10-28)1/2
B) 6,0 . 10-26
C) (3,0 . 10-28) 2
D) 6,0 . 10-27
E) 5,0 . 10-2
Comentários
Como o efeito da força iônica do meio é quase sempre desconsiderado em questões de concurso, a solubilidade de um sal será independente da concentração de outros sais presentes que contenham cátions e ânions dele distintos. Se esse fosse o caso, a solubilidade (s) de um dado sal dependeria somente da Constante do Produto de Solubilidade (Kps), conforme minha análise preliminar, resultando no valor apresentado na alternativa A (vide cálculo abaixo).
Kps = [Pb2+] . [S2-]
Kps = s . s
s = (Kps)1/2
No entanto, em minha análise preliminar, não notei que, além de o chumbo e o sulfeto serem oriundos de fontes diferentes (sais solúveis), eles se apresentavam em concentrações distintas. Desta forma, a mistura das duas soluções mencionadas configura o efeito do íon comum, situação em que a solubilidade de um sal pouco solúvel (no caso, PbS) diminui se um de seus íons constituintes estiver presente em solução (no caso, o excesso de sulfeto).
Portanto, na situação apresentada no enunciado, ao misturar as duas soluções, o volume dobrou e, portanto, as concentrações desses dois íons foram reduzidas pela metade: [S2-] = 0,1 mol.L-1; e [Pb2+] = 0,05 mol.L-1. Como o PbS é praticamente insolúvel (Kps << 1) e o sulfeto encontra-se em excesso em relação ao cátion, podemos considerar que praticamente todo chumbo é precipitado pelo sulfeto, restando deste 0,05 mol.L-1 (0,1 – 0,05) em excesso. Aplicando tais valores ao Kps, temos:
Kps = s . (s+0,05)
Ademais, como s (solubilidade) << 0,05, podemos dizer que s+0,05 ≌ 0,05. Então:
Kps ≌ s . 0,05
s ≌ Kps/0,05
s ≌ 6.10-27 mol.L-1
Conforme gabarito apresentado pela banca (alternativa D).
Espero que tenham compreendido o efeito do íon comum e como ele influencia na solubilidade de um sal.
@Prof.DiegoSouza