Solubilidade

Exame Nacional 2019, 2.ª fase — Grupo II, item 2.1

Adicionando uma solução de \({\text{Ag}}^{+}\left( \text{aq} \right)\) a uma solução de \({\text{SCN}}^{-}\left( \text{aq} \right)\), precipita tiocianato de prata, \(AgSCN(s)\), um sal muito pouco solúvel cujo produto de solubilidade é \(1,0\times {10}^{-12}\), a \(25{ }^{\circ }C\). Esta reação pode ser traduzida por

\[{\text{Ag}}^{+}\left( \text{aq} \right)+{\text{SCN}}^{-}\left( \text{aq} \right)⇌AgSCN(s)\]

Se, na solução que fica em equilíbrio com o precipitado, a \(25{ }^{\circ }C\), a concentração de ião \({\text{Ag}}^{+}\left( \text{aq} \right)\) for \(4,64\times {10}^{-4} {\text{mol dm}}^{-3}\), a concentração de ião \({\text{SCN}}^{-}\left( \text{aq} \right)\) será

(A) \(4,6\times {10}^{-16} {\text{mol dm}}^{-3}\)

(B) \(1,0\times {10}^{-6} {\text{mol dm}}^{-3}\)

(C) \(2,2\times {10}^{-9} {\text{mol dm}}^{-3}\)

(D) \(4,6\times {10}^{-4} {\text{mol dm}}^{-3}\)

Exame Nacional 2026, 2.ª fase — item 3.1

3. O tri-hidróxido de alumínio sólido, \({Al(OH)}_{3}\left( s \right)\), é uma substância utilizada para combater a acidez no estômago.

Ao adicionar-se uma pequena quantidade de \({Al(OH)}_{3}\left( s \right)\) à água contida num gobelé, verifica-se que, mesmo após vigorosa agitação a temperatura constante, quase todo o \({Al(OH)}_{3}\left( s \right)\) permanece no fundo do recipiente.

A mistura obtida no recipiente é

(A) homogénea, e a solução está saturada.

(B) homogénea, e a solução está insaturada.

(C) heterogénea, e a solução está saturada.

(D) heterogénea, e a solução está insaturada.

Exame Nacional 2017, época especial — Grupo IV, item 3

O iodeto de chumbo, \({\text{PbI}}_{2}\), é um sal pouco solúvel em água, cujo produto de solubilidade, \({K}_{s}\), é \(9,8\times {10}^{-9}\), a \(25{ }^{\circ }C\).

O equilíbrio que se estabelece entre o sal sólido e os iões resultantes da dissolução do sal em água pode ser traduzido por

\[{\text{PbI}}_{2}\left( s \right)⇌{\text{Pb}}^{2+}\left( \text{aq} \right)+2\,{I}^{-}\left( \text{aq} \right)\]

Qual é a solubilidade do iodeto de chumbo em água, a \(25{ }^{\circ }C\)?

(A) \(1,3\times {10}^{-3} {\text{mol dm}}^{-3}\)

(B) \(4,9\times {10}^{-5} {\text{mol dm}}^{-3}\)

(C) \(2,1\times {10}^{-3} {\text{mol dm}}^{-3}\)

(D) \(9,9\times {10}^{-5} {\text{mol dm}}^{-3}\)

Exame Nacional 2018, 1.ª fase — Grupo VI, item 5

O acetato de prata é um sal que pode ser sintetizado através da reação de ácido acético puro com uma solução aquosa de nitrato de prata.

Na tabela seguinte, estão registados os valores da solubilidade do acetato de prata, em gramas de sal por 100 g de água, a diferentes temperaturas.

Dissolveram-se \(12,0 g\) de acetato de prata em \(1,0 \text{kg}\) de água, a \(40{ }^{\circ }C\). Esta solução foi depois aquecida até se evaporar metade do solvente (admita que o acetato de prata não é volátil) e, em seguida, a solução foi arrefecida até à temperatura de \(20{ }^{\circ }C\).

Calcule a massa de sal que terá precipitado.

Apresente todas as etapas de resolução.

Exame Nacional 2018, 2.ª fase — Grupo VI, item 2

O fluoreto de chumbo, \({\text{PbF}}_{2}\), é um sal cujo produto de solubilidade é \(4,1\times {10}^{-8}\), a \(25{ }^{\circ }C\).

O equilíbrio que se estabelece entre o sal sólido e os iões resultantes da dissolução do sal em água pode ser traduzido por

\[{\text{PbF}}_{2}\left( s \right)⇌{\text{Pb}}^{2+}\left( \text{aq} \right)+2\,{F}^{-}\left( \text{aq} \right)\]

Qual é a solubilidade deste sal em água, a \(25{ }^{\circ }C\)?

(A) \(5,5\times {10}^{-3} {\text{mol dm}}^{-3}\)

(B) \(2,2\times {10}^{-3} {\text{mol dm}}^{-3}\)

(C) \(3,4\times {10}^{-3} {\text{mol dm}}^{-3}\)

(D) \(2,0\times {10}^{-4} {\text{mol dm}}^{-3}\)

Exame Nacional 2019, época especial — Grupo V, item 3

A dureza é um parâmetro que condiciona a utilização de uma água e que está relacionado com a concentração de determinados iões, entre os quais o ião \({\text{Ca}}^{2+}\left( \text{aq} \right)\).

A adição de uma solução aquosa de sulfato de sódio, \({\text{Na}}_{2}{\text{SO}}_{4}\left( \text{aq} \right)\), a uma água contendo iões \({\text{Ca}}^{2+}\left( \text{aq} \right)\) não altera significativamente a dureza dessa água. No entanto, nas mesmas condições de temperatura, a adição de uma solução aquosa de carbonato de sódio, \({\text{Na}}_{2}{\text{CO}}_{3}\left( \text{aq} \right)\), à mesma água provoca uma diminuição da sua dureza.

Conclua qual dos sais, \({\text{CaSO}}_{4}\) ou \({\text{CaCO}}_{3}\), será menos solúvel em água, a uma mesma temperatura.

Mostre como chegou à conclusão solicitada.

Exame Nacional 2020, época especial — Grupo V, itens 2.1, 2.2

O hidróxido de cálcio, \({Ca(OH)}_{2}\), é utilizado no tratamento de águas e na indústria.

O equilíbrio de solubilidade do \({Ca(OH)}_{2}\) em água pode ser traduzido por

\[{Ca(OH)}_{2}\left( s \right)⇌{\text{Ca}}^{2+}\left( \text{aq} \right)+2\,{\text{OH}}^{-}\left( \text{aq} \right)\]

a) Considere águas de diferentes durezas, contendo concentrações apreciáveis de ião \({\text{Ca}}^{2+}\left( \text{aq} \right)\).

A solubilidade do \({Ca(OH)}_{2}\) é ___________ numa água mais dura, com a adição de um ácido forte ___________.

(A) maior … diminuindo

(B) maior … aumentando

(C) menor … diminuindo

(D) menor … aumentando

b) A \(25{ }^{\circ }C\), dissolveu-se \({Ca(OH)}_{2}\) em água até se obter uma solução saturada e mediu-se o pH da solução, tendo-se obtido \(12,4\).

Determine, a partir da medição efetuada, o produto de solubilidade do hidróxido de cálcio, a \(25{ }^{\circ }C\).

Explicite o seu raciocínio, indicando todos os cálculos efetuados.

Exame Nacional 2022, 1.ª fase — item 5.3

5. Nas imediações de um lago, um vulcão entra em erupção, com libertação de grandes quantidades de dióxido de enxofre, \({\text{SO}}_{2}\). Este gás reage com o dioxigénio atmosférico, \({O}_{2}\), transformando-se em trióxido de enxofre, \({\text{SO}}_{3}\).

A cinza vulcânica é responsável pela adição de iões metálicos à água, em lagos e cursos de água. O hidróxido de ferro(II) é um sal pouco solúvel em água. O seu equilíbrio de solubilidade é expresso por

\[{Fe(OH)}_{2}\left( s \right)⇌{\text{Fe}}^{2+}\left( \text{aq} \right)+2\,{\text{OH}}^{-}\left( \text{aq} \right)\]

O produto de solubilidade, \({K}_{s}\), é \(4,10\times {10}^{-15}\), à temperatura \(T\).

A solubilidade do hidróxido de ferro(II), em água, à temperatura considerada, é

(A) \(1,27\times {10}^{-5} {\text{mol dm}}^{-3}\).

(B) \(6,40\times {10}^{-8} {\text{mol dm}}^{-3}\).

(C) \(1,01\times {10}^{-5} {\text{mol dm}}^{-3}\).

(D) \(3,20\times {10}^{-8} {\text{mol dm}}^{-3}\).

Areal, Prova-modelo n.º 1 — Grupo VI, itens 1.1, 1.2

Todas as águas naturais possuem sais dissolvidos, no entanto, as águas subterrâneas possuem, em geral, teores mais elevados de sais do que as águas superficiais, por estarem intimamente expostas ao contacto dos materiais solúveis presentes no solo e nas rochas. Em regiões onde chove muito a salinização das águas é menor do que em regiões onde chove pouco.

a) [★] Sabendo que a solubilidade do cloreto de sódio, a \(25{ }^{\circ }C\), é \(35,9 g/100 g\) de água, dissolvendo \(0,230 g\) do sal em \(1,0 g\) de água, obtém-se…

(A) … uma solução saturada com sólido depositado no fundo.

(B) … uma solução saturada sem sólido depositado no fundo.

(C) … uma solução sobressaturada com sólido depositado no fundo.

(D) … uma solução não saturada.

b) [★★] Escreva a equação química que traduz o equilíbrio de solubilidade do sulfato de cálcio e determine a sua solubilidade em água, a \(25{ }^{\circ }C\).

\[{K}_{\text{ps}}\left( {\text{CaSO}}_{4} \right)=2,4\times {10}^{-5}\]

Areal, Prova-modelo 2018 — Grupo III, itens 3.1, 3.2, 3.3

As soluções aquosas de hidróxido de cálcio, \({Ca(OH)}_{2}\), ou hidróxido de zinco, \({Zn(OH)}_{2}\), embora sejam básicas como a solução de hidróxido de sódio, não são geralmente usadas na titulação pois apresentam um baixo valor de \({K}_{\text{ps}}\).

\[{K}_{\text{ps}}\left( {Ca(OH)}_{2} \right)=6,5\times {10}^{-6}  {K}_{\text{ps}}\left( {Zn(OH)}_{2} \right)=3,0\times {10}^{-17}  \left( 25{ }^{\circ }C \right)\]

a) [★] Qual é a relação entre a constante de produto de solubilidade e a solubilidade do hidróxido de cálcio em água?

b) [★★] A relação entre a ordem de grandeza da solubilidade do hidróxido de cálcio e a ordem de grandeza da solubilidade do hidróxido de zinco é…

(A) \({10}^{-11}\)

(B) \({10}^{-4}\)

(C) \({10}^{4}\)

(D) \({10}^{11}\)

c) [★★] A solubilidade de uma solução aquosa de hidróxido de zinco, \({Zn(OH)}_{2}\), ___________ se se ___________ a acidez da solução por ___________.

(A) aumenta … aumentar … aumento da \(\left[ {H}_{3}{O}^{+} \right]\)

(B) aumenta … diminuir … diminuição de pH

(C) diminui … aumentar … diminuição de pH

(D) diminui … diminuir … aumento da \(\left[ {H}_{3}{O}^{+} \right]\)

Porto Editora, Prova-modelo 2019 — Grupo II, item 4.1

A solubilidade em água dos halogenetos de prata é muito variada e diminui progressivamente do fluoreto ao iodeto.

A solubilidade do brometo de prata é \(0,138 {\text{mg dm}}^{-3}\), a \(25{ }^{\circ }C\). Determine a respetiva constante de produto de solubilidade.

Exame Nacional 2020, 1.ª fase — Grupo V, item 3

A preservação de estruturas vitais de alguns organismos marinhos, como as conchas, cujo principal componente é o carbonato de cálcio, \({\text{CaCO}}_{3}\), depende do equilíbrio que se estabelece entre este sal sólido e os iões resultantes da sua dissolução em água.

Esta reação pode ser traduzida por

\[{\text{CaCO}}_{3}\left( s \right)⇌{\text{Ca}}^{2+}\left( \text{aq} \right)+{\text{CO}}_{3}^{2-}\left( \text{aq} \right)\]

Preveja, fundamentando, se a diminuição do pH das águas dos oceanos contribui para a preservação das conchas ou, pelo contrário, para a sua dissolução.

Escreva um texto estruturado, utilizando linguagem científica adequada.

Exame Nacional 2022, época especial — item 5.3

5. No âmbito da agricultura inteligente (ou smart farming), aposta-se na hidroponia, uma técnica de cultivo de espécies vegetais que não necessita de solo e em que se usam ferramentas tecnológicas. Esta forma de cultivo mais sustentável pode ser implantada em meio urbano, permite economizar água e reforça a segurança alimentar.

Durante o período de crescimento das espécies vegetais utiliza-se o ião potássio em soluções aquosas.

Para preparar uma solução aquosa de sulfato de potássio, \({K}_{2}{\text{SO}}_{4}\left( \text{aq} \right)\), diluída, adicionaram-se iguais volumes de água dura, com uma concentração de \({\text{Ca}}^{2+}\) de \(0,010 {\text{mol dm}}^{-3}\), e de uma solução de \({K}_{2}{\text{SO}}_{4}\left( \text{aq} \right)\) previamente preparada. Após a mistura, a concentração de \({\text{SO}}_{4}^{2-}\left( \text{aq} \right)\) na solução diluída é \(9,00\times {10}^{-3} {\text{mol dm}}^{-3}\).

Admita que, à temperatura a que se realizou a diluição, o produto de solubilidade, \({K}_{s}\), do sulfato de cálcio, \({\text{CaSO}}_{4}\), é \(7,10\times {10}^{-5}\) e que são desprezáveis as contribuições dos iões \({K}^{+}\) e \({\text{SO}}_{4}^{2-}\) provenientes da água dura.

Na solução diluída, a concentração do ião potássio, \({K}^{+}\), é

(A) \(1,80\times {10}^{-2} {\text{mol dm}}^{-3}\), e há formação de precipitado, \({\text{CaSO}}_{4}\left( s \right)\).

(B) \(1,80\times {10}^{-2} {\text{mol dm}}^{-3}\), e não há formação de precipitado, \({\text{CaSO}}_{4}\left( s \right)\).

(C) \(9,00\times {10}^{-3} {\text{mol dm}}^{-3}\), e há formação de precipitado, \({\text{CaSO}}_{4}\left( s \right)\).

(D) \(9,00\times {10}^{-3} {\text{mol dm}}^{-3}\), e não há formação de precipitado, \({\text{CaSO}}_{4}\left( s \right)\).

Exame Nacional 2023, 2.ª fase — itens 1.1, 1.2.1, 1.2.2

1. O «papel salgado» foi um dos primeiros processos de impressão fotográfica, tendo sido utilizado comercialmente com muito sucesso entre 1840 e 1860.

Nesta técnica, um papel era impregnado com duas soluções:

uma solução aquosa de cloreto de sódio, \(\text{NaCl}\) (\(M=58,44 {\text{g mol}}^{-1}\));

uma solução aquosa de nitrato de prata, \({\text{AgNO}}_{3}\) (\(M=169,88 {\text{g mol}}^{-1}\)).

A Figura 1 apresenta o gráfico da solubilidade do \({\text{AgNO}}_{3}\) e do \(\text{NaCl}\) em função da temperatura.

a) [★] O sal mais solúvel em água, no intervalo de temperaturas considerado no gráfico, é o

(A) \(\text{NaCl}\), e a sua solubilidade aumenta com o aumento da temperatura.

(B) \(\text{NaCl}\), e a sua solubilidade não é afetada pela temperatura.

(C) \({\text{AgNO}}_{3}\), e a sua solubilidade aumenta com o aumento da temperatura.

(D) \({\text{AgNO}}_{3}\), e a sua solubilidade não é afetada pela temperatura.

Numa reprodução deste processo, as soluções foram preparadas a \(24{ }^{\circ }C\), de acordo com o procedimento seguinte:

dissolver \(12,0 g\) de \({\text{AgNO}}_{3}\) em \(100 \text{mL}\) de água destilada;

dissolver \(5,0 g\) de \(\text{NaCl}\) em \(100 \text{mL}\) de água destilada.

Admita que o volume de cada solução corresponde ao volume do solvente.

b) [★★] Qual é a massa de \({\text{AgNO}}_{3}\) que ainda seria possível adicionar à solução inicialmente preparada desse sal, para obter uma solução saturada, à temperatura de \(24{ }^{\circ }C\)?

(A) \(245 g\)

(B) \(238 g\)

(C) \(250 g\)

(D) \(210 g\)

1. O «papel salgado» foi um dos primeiros processos de impressão fotográfica. Nesta técnica, um papel era impregnado com uma solução aquosa de cloreto de sódio, \(\text{NaCl}\) (\(M=58,44 {\text{g mol}}^{-1}\)), e com uma solução aquosa de nitrato de prata, \({\text{AgNO}}_{3}\) (\(M=169,88 {\text{g mol}}^{-1}\)).

c) [★★★] O cloreto de prata, \(\text{AgCl}\), é um sal pouco solúvel em água, sendo o seu equilíbrio de solubilidade expresso por

\[AgCl(s)⇌{\text{Ag}}^{+}\left( \text{aq} \right)+{\text{Cl}}^{-}\left( \text{aq} \right)\]

O produto de solubilidade do \(\text{AgCl}\), \({K}_{s}\), é \(1,6\times {10}^{-10}\), à temperatura de \(24{ }^{\circ }C\).

Verifique que ocorreu formação de precipitado de \(AgCl(s)\) quando se juntaram as soluções de \({\text{AgNO}}_{3}\) e de \(\text{NaCl}\) previamente preparadas.

Mostre como chegou à verificação solicitada, apresentando todos os cálculos efetuados.

Exame Nacional 2025, época especial — itens 8.1.1, 8.1.2

8. A dessalinização da água do mar permite obter água potável a partir de água salgada.

Neste processo, pode ser necessário acidificar a água do mar pela adição de uma solução aquosa de ácido sulfúrico, \({H}_{2}{\text{SO}}_{4}\) (\(M=98,08 {\text{g mol}}^{-1}\)). Os iões \({\text{SO}}_{4}^{2-}\) podem conduzir à precipitação dos iões \({\text{Ca}}^{2+}\), existentes na água do mar, sob a forma de sulfato de cálcio, \({\text{CaSO}}_{4}\). Entre o precipitado e os iões em solução estabelece-se um equilíbrio que pode ser traduzido por

\[{\text{CaSO}}_{4}\left( s \right)⇌{\text{Ca}}^{2+}\left( \text{aq} \right)+{\text{SO}}_{4}^{2-}\left( \text{aq} \right)  {K}_{s}=7,1\times {10}^{-5}, \text{à temperatura}T\]

a) [★★] A solubilidade, \(s\), do sulfato de cálcio é dada por

(A) \({K}_{s}^{\,2}\)

(B) \(\sqrt{{K}_{s}}\)

(C) \(\sqrt[3]{\frac{{K}_{s}}{4}}\)

(D) \(\frac{{K}_{s}}{4}\)

b) [★★★] Para estudar o efeito da adição de \({H}_{2}{\text{SO}}_{4}\left( \text{aq} \right)\) a uma solução contendo \({\text{Ca}}^{2+}\left( \text{aq} \right)\), preparou-se \(500 {\text{cm}}^{3}\) de uma solução com a concentração \(1,05\times {10}^{-2} {\text{mol dm}}^{-3}\) deste ião, idêntica à que existe numa determinada água do mar.

Considere que, nesta situação, a concentração de \({\text{SO}}_{4}^{2-}\left( \text{aq} \right)\) é igual à concentração de \({H}_{2}{\text{SO}}_{4}\left( \text{aq} \right)\).

Determine o volume máximo de solução aquosa de \({H}_{2}{\text{SO}}_{4}\) (\(\rho =1,28 {\text{g cm}}^{-3}\)), com \(30\%\) em massa de \({H}_{2}{\text{SO}}_{4}\), que pode ser adicionado àquela solução sem que ocorra precipitação de \({\text{CaSO}}_{4}\), à temperatura \(T\).

Admita que é desprezável a variação de volume devido à adição de \({H}_{2}{\text{SO}}_{4}\left( \text{aq} \right)\).

Apresente todos os cálculos efetuados.