(Fuvest 2021)
Cálculos renais, conhecidos popularmente por “pedras nos rins”, consistem principalmente em oxalato de cálcio, CaC2O4(s), espécie cuja constante de solubilidade (kps) é de aproximadamente 2 × 10−9 . Os íons oxalato, presentes em muitos vegetais, reagem com os íons cálcio para formar oxalato de cálcio, que pode gradualmente se acumular nos rins. Supondo que a concentração de íons cálcio no plasma sanguíneo seja de cerca de 5×10−3 mol/L, qual seria a concentração mínima, em mol/L, de íons oxalato para que CaC2O4 precipitasse?
Note e adote: Desconsidere a presença de quaisquer outros íons e considere que a concentração no plasma é determinante para a precipitação do oxalato.
A questão é fácil mas para respondê-la nós precisamos entender o que é kps.
Vamos começar com uma explicação bem simples.
Considere uma solução com alguns íons B-x
iremos adicionar uns íons A+y
eles reagem entre si para formar o sal AxBy(s)
porém o sal se dissocia novamente nos íons A+y e B-x
e como a quantidade de sal é muito pequena ela se dissocia por completo, ou seja, não fica sal no estado sólido.
Entretanto se as concentrações de A+y e B-x aumentarem a velocidade de formação do sal bem como a quantidade produzida também irão aumentar, até chegar um ponto que uma parte dele permanecerá no estado sólido (este sólido despositado no fundo do recipiente é chamado de corpo de fundo)
O kps é o valor do produto das concentrações dos íons que quando atingido ocorre a precipitação do sal no estado sólido, e este é o ponto chave.
Mas você não deve ter entedido certo?! Não se preocupe.
Matematicamente falando kps é o produto das concentrações dos íons elevados aos seus respectivos coeficientes kps = [A+y]x.[B-x]y
[A+y]: concentração do íon A+y, em mol/L
x: coeficiente do A+y
B-x: concentração do íon B-x, em mol/L
y: coeficiente do B-x
Vamos aplicar esse conhecimento na nossa questão.
Em meio aquoso o oxalato de cálcio se dissocia originando Ca+2 e C2O4-2
CaC2O4(s) ⇄ Ca(aq)+2 +C2O4(aq)-2
Quando o produto [Ca+2].[C2O4-2] for igual ao kps o oxalato começa a se precipitar, sendo assim