Retificação do Gabarito Extraoficial de Química – PC PA – Papiloscopista

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: K_ps 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 (K_ps), conforme minha análise preliminar, resultando no valor apresentado na alternativa A (vide cálculo abaixo).

K_ps = [Pb²⁺] . [S^2-]

K_ps = s . s

s = (K_ps)^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: [S^2-] = 0,1 mol.L^-1; e [Pb²⁺] = 0,05 mol.L^-1. Como o PbS é praticamente insolúvel (K_ps << 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 K_ps, temos:

K_ps = s . (s+0,05)

Ademais, como s (solubilidade) << 0,05, podemos dizer que s+0,05 ≌ 0,05. Então:

K_ps ≌ s . 0,05

s ≌ K_ps/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