(Fgv 2014)
Estudos ambientais revelaram que o ferro é um dos metais presentes em maior quantidade na atmosfera, apresentando- -se na forma do íon de ferro 3+ hidratado, [Fe(H2O)6]+3. O íon de ferro na atmosfera se hidrolisa de acordo com a equação
(Química Nova, vol. 25, n.º 2, 2002. Adaptado)
Um experimento em laboratório envolvendo a hidrólise de íons de ferro em condições atmosféricas foi realizado em um reator de capacidade de 1,0 L. Foi adicionado inicialmente 1,0 mol de [Fe(H2O)6]+3 e, após a reação atingir o equilíbrio, havia sido formado 0,05 mol de íons H+. A constante de equilíbrio dessa reação nas condições do experimento tem valor aproximado igual a
Primeiro nós temos que entender o que é kc, vamos lá.
Considere o cloreto de prata, em meio aquoso o cloreto de prata forma os cátions e ânions Ag+ e Cl- digamos que em uma velocidade vd
porém parte dos íons se combinam novamente restituindo o AgCl (a uma velocidade vi)
quando as velocidades se igualam (vd = vi) a reação atingiu o equilíbrio e para representá-lo existem as constantes de equilíbrio.
Existem muitas mas as que nos interessam agora são kp e kc.
Elas representam a concentração dos produtos dividida pela concentração dos reagentes \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ k_c\;=\;\large{ {[produtos]} \over {[reagentes]} } }\)
Exemplo, considere a reação genérica
a A(s) +b B(aq) +c C(g) ⇄ d D(aq) + e E(g) +H2O(l)
o kc dessa reação seria \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ k_c\;=\;\large{ {[D]^d.[E]^e.[H_2O]} \over {[A]^a.[B]^b.[C]^c} } }\)
Porém substâncias sólidas e líquidos puros não entram no cálculo, por isso o kc correto é \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ k_c\;=\;\large{ {[D]^d.[E]^e} \over {[B]^b.[C]^c} } }\)
[D]: concentração de D, em mol/L
d: coeficiente do D
[E]: concentração de E, em mol/L
e: coeficiente do E
[B]: concentração de B, em mol/L
b: coeficiente do B
[C]: concentração de C, em mol/L
c: coeficiente do C
Portanto a constante da nossa reação seria \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ k_c = {\large{ {[Fe(H_2O)_5OH]^{+2}.[H^+]} \over {[Fe(H_2O)_6]^{+3}} } } } \)
Cada mol de [Fe(H2O)6]+3 produz 1 de [Fe(H2O)5OH]+2 e outro de H+
sendo assim, por regra de 3, para formar 0,05 mol de H+ são necessários 0,05 de [Fe(H2O)6]+3
e para cada mol de H+ há outro de [Fe(H2O)5OH]+2, ou seja nós também temos 0,05 deste íon
Se inicialmente foi colocado 1 mol de [Fe(H2O)6]+3 e 0,05 reagiu, então sobraram 0,95
resumindo, no equilíbrio as concentrações dos elementos são
