O hidróxido de cálcio, $\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}$, é utilizado no tratamento de águas e na indústria.
O equilíbrio de solubilidade do $\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}$ em água pode ser traduzido por
$$\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}(\mathrm{~s}) \rightleftharpoons \mathrm{Ca}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})$$
Questão:
A $25^{\circ} \mathrm{C}$, dissolveu-se $\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}$ em água até se obter uma solução saturada e mediu-se o $\mathrm{pH}$ da solução, tendo-se obtido 12,4.
Determine, a partir da medição efetuada, o produto de solubilidade do hidróxido de cálcio, a $25^{\circ} \mathrm{C}$.
Explicite o seu raciocínio, indicando todos os cálculos efetuados.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
A resolução deste item possui três etapas.
- Cálculo da concentração do ião hidróxido:
$\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]=10^{-\mathrm{pH}} \Leftrightarrow\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]=10^{-12,4}=3,98 \times 10^{-13} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$
$\Rightarrow K_{\mathrm{w}}=\left[\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}\right]\left[\mathrm{OH}^{-}\right] \Leftrightarrow 1,00 \times 10^{-14}=3,98 \times 10^{-13} \times\left[\mathrm{OH}^{-}\right] \Leftrightarrow\left[\mathrm{OH}^{-}\right]=2,5 \times 10^{-2} \mathrm{~mol} \mathrm{~dm}^{-3}$
- Cálculo da concentração do ião cálcio:
$$\frac{1 \mathrm{~mol~} \mathrm{Ca}^{+}}{2 \mathrm{~mol~} \mathrm{OH}^{-}}=\frac{c}{2,5 \times 10^{-2} \mathrm{~mol~} \mathrm{~dm}^{-3}} \Leftrightarrow c=1,3 \times 10^{-2} \mathrm{~mol~} \mathrm{~dm}^{-3}$$
- Cálculo do produto de solubilidade do hidróxido de cálcio, a $25^{\circ} \mathrm{C}$ :
$$K_{\mathrm{s}}=[\mathrm{Ca}][\mathrm{OH}]^{2} \Leftrightarrow K_{\mathrm{s}}=1,3 \times 10^{-2} \times\left(2,5 \times 10^{-2}\right)^{2} \Leftrightarrow K_{\mathrm{s}}=8 \times 10^{-6}$$
Fonte: Lucas Campos