Representação de concentração

Química
Olá, boa noite! Estou lendo o meu material e algumas coisas que aparentavam ter o mesmo raciocínio, estão apresentadas de formas diferentes e isso está me confundindo. Por exemplo, para sabermos a solubilidade de um sal de estequiometria 1:2. A2B <-> 2A+ + B2- Sendo 2A+ = 2s ; B2- = s Dando Kps = (2s)² x (s) = 4s³ Comparando com um exercício que era requerido a [OH-] necessária para a precipitação, fica: (sabendo que Fe3+ , 0,10mol/L) Fe(OH)3 <-> Fe3+ + 3OH- PI = [0,10]x[x³] > Kps ... Essa e outras questões foi apresentada desta maneira, colocando apenas o coeficiente na forma de expoente. Mas ele não é o triplo da concentração de Fe3+ ? Por que não (3x)³ ? Eu esperaria que tivesse a mesma linha que foi seguida no primeiro acima, já que se eu não tenho a concentração do mesmo eu poderia presumir que seria 3vezes a do outro, sendo que não é isso que acontece.
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Andressa perguntou há 6 anos

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Professor Álvaro W.
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Respondeu há 6 anos
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Boa noite Andressa, tudo bom?

 

Primeiramente parabéns pelo seu esforço, estudar a essa hora num feriado é só para os fortes. Então como eu sei que você é forte vou pegar pesado na explicação, pois está havendo uma confusão que precisa ser dissipada.

Primeiro vou usar palavras pra te explicar, depois eu vou provar numericamente o que eu to argumentando.

Quando você pensa em kps e usa o expediente de trocar as concentrações por x e 2x ou 3x vc ta calculando especificamente a solubilização do par, quando você coloca aos poucos aquele par em água pura. Mas e quando voce já tem uma solução prévia de outra coisa e agora vai começar a adicionar outro soluto, é possível calcular quando a solução vai precipitar? Sim, mas você não pode usar esse expediente pois como você não ta partindo da solubilização daquele par, eles não estão "entrando na solução" seguindo aquela proporção. 

Acho que a explicação vai ficar muito visível quando a gente fizer as contas do zero.
O kps do hidróxido de ferro III é de 2,79*10^-39.
Colocando na fórmula temos:
[Fe3+] [OH-]^3 = 2,79*10^-39.
Se chamarmos [Fe3+] = x, [OH-]=3x, portanto, se eu não errei a conta:

x.(3x)^3 = 2,79*10^-39
x = 1x10^-10 mol/L aproximadamente, então:

[Fe3+] = 1x10^-10 mol/L
[OH-]= 3x10^-10 mol/L

Então veja, se eu colocar grão por grão de Fe(OH)3, eu só consigo colocar essa mixaria antes que a minha solução comece a turvar. Então veja que aquele 0,1 mol/L não poderia jamais vir da dissolução do hidróxido de ferro III, mas veio de qualquer outro sal super solúvel. Faz sentido dizer então q a concentração de OH é 0,3? Ou 0,3^3? Não, sequer temos ions hidroxila em solução ainda, e seu limite será dado pelo kps. Se usassemos 0,1 e 0,3 ou 0,3^3 nas fórmulas teríamos um kps insanamente diferente do real, e kps é fixo para uma determinada temperatura. Percebe que esses números não fazem sentido quando partimos de solutos diferentes misturados e já temos alguma coisa já na solução e que o x e 3x só valem quando partimos do hidróxido de ferro III puro e tentássemos dissolve-lo?

A pergunta agora é: Então se já tenho x mol/L de qualquer coisa de ferro, quanto de qualquer outro soluto de qualquer outro hidróxido consigo por antes que me precipite Fe(OH)3?

Bom, eu sei que a regra é elevar o OH- ao cubo, faz parte da formula, mas chamar o Fe de x e OH de 3x é ignorar que eles vieram de fontes diferentes, pois essa proporção é para a dissolução do Fe(OH)3. Calculando nas condições que o seu exercício te deu:
0,1x[OH-]^3 = 2,79x10^-39
[OH-] =3x10^-13 mol/L aproximadamente.
O que faz absoluto sentido, já que você tem uma concentração muito grande do cation na solução de partida, eu esperava precisar menos do anion.

 

 

 

Espero não ter te perdido no meio do caminho, e como sempre, espero ter te ajudado e bons estudos!

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