Question

Um analista necessita separar os íons Fe3+ e Mg2+ presentes em uma solução 0.01 M de cada espécie. Um recurso seria a precipitação dos respectivos hidróxidos. Sabendo que Kps: Mg(OH)2 = 6x10^-10 e Kps: Fe(OH)3 = 3,2x10^-38, faça o que se pede.
a) Diga qual hidróxido precipitará primeiro e em qual pH isso acontece.
b) Diga qual pH o segundo íon precipitará

$kps \: 6x {10}^{ - 10}$
$kps \: 3.2x {10}^{ - 38}$
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Answer 1

a) Concentração dos íons:

[Fe³⁺] = 0,01 M

[Mg²⁺] = 0,01 M

Kps do hidróxido de ferro:

Kps = [Fe³⁺] . [OH⁻]³

Kps do hidróxido de Magnésio:

Kps = [Mg²⁺] . [OH⁻]²

Encontrando a concentração do OH em cada caso:

Para o íon ferro:

Kps = [Fe³⁺] . [OH⁻]³

3,2 x 10⁻³⁸ = 0,01 . [OH⁻]³

3,2 x 10⁻³⁵ = [OH⁻]³

[OH⁻] = ∛3,2 x 10⁻³⁵

[OH⁻] = 1,47 x 10⁻¹² mol/L

Para o íon magnésio:

Kps = [Mg²⁺] . [OH⁻]²

6 x 10⁻¹⁰ = 0,01 . [OH⁻]²

6 x 10⁻⁸ = [OH⁻]²

[OH⁻] = √6 x 10⁻⁸

[OH⁻] = 2,45 x 10⁻⁴ mol/L

O ferro precipitará primeiro, pois precisa de uma concentração menor de OH⁻ que o magnésio para precipitar.

O pH é calculado por meio da seguinte relação:

pH + pOH = 14

pOH = - log [OH⁻]

Para o ferro o pH será:

pOH = - log [OH⁻]

pOH = - log  1,47 x 10⁻¹²

pOH = - (-11,83)

pOH = 11,83

pH + pOH = 14

pH = 14 - 11,83

pH = 2,17 para o hidróxido de ferro começar a precipitar

b) Para o íon magnésio:

pOH = -log[OH⁻]

pOH = -log 2,45 x 10⁻⁴

pOH = -(-3,61)

pOH = 3,61

pH + pOH = 14

pH = 14 - 3,61

pH = 10,39 para o hidróxido de magnésio começar a precipitar.