Na temperatura de e pressão igual a , a concentração de numa solução aquosa saturada é de aproximadamente . Nesta solução, são estabelecidos os equilíbrios representados pelas seguintes equações químicas balanceadas:
I. ; .
II. ; .
Assinale a informação ERRADA relativa a concentrações aproximadas (em ) das espécies presentes nesta solução.
CossenoGPT
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Pensando no primeiro equilíbrio, podemos escrever:\begin{matrix}
\begin{array}{|c|c|c|c|}\hline
\text{Estágio}&\ce{H2S} &\ce{H+} & \ce{HS-} \\ \hline
\text{Início}& 10^{-1}&0&0 \\ \hline
\text{Variação}& -\alpha10^{-1}& +\alpha10^{-1}& +\alpha10^{-1}\\ \hline
\text{Final}& 10^{-1}(1- \alpha)& \alpha10^{-1}& \alpha10^{-1}\\ \hline
\end{array}
\end{matrix}Com isso, \begin{matrix}K_I = \dfrac{\alpha^2 10^{-2}}{10^{-1}(1- \alpha)} = 9,1 \cdot 10^{-8} &\Rightarrow& \dfrac{\alpha^2}{(1-\alpha)} = 9,1 \cdot 10^{-7}
\end{matrix}Observe que para satisfazer a equação, devemos ter $\alpha^2 \approx 10^{-6}$, ou seja, $\alpha \approx 10^{-3}$. Nesse sentido, já é possível conferir:\begin{matrix}
\ce{[H+]} \approx 10^{-4} &,& \ce{[HS-]} \approx 10^{-4}
\end{matrix}Nesse momento, já é possível descobrir o gabarito, todavia, vamos analisar o segundo equilíbrio:\begin{matrix}
\begin{array}{|c|c|c|c|}\hline
\text{Estágio}&\ce{HS-} &\ce{H+} & \ce{S^{2-}} \\ \hline
\text{Início}& 10^{-4}&10^{-4}&0 \\ \hline
\text{Variação}& -\beta10^{-4}& +\beta10^{-4}& +\beta10^{-4}\\ \hline
\text{Final}& 10^{-4}(1- \beta)& 10^{-4}(1 + \beta)& \beta10^{-4}\\ \hline
\end{array}
\end{matrix}Então,\begin{matrix}K_{II} = \dfrac{\beta(1+\beta)10^{-8}}{10^{-4}(1- \beta)} = 1,2 \cdot 10^{-15} &\Rightarrow& \dfrac{\beta(1+\beta)}{(1-\beta)} = 1,2 \cdot 10^{-11}
\end{matrix}Analogamente ao que fizemos antes, veja que $\beta \approx 10^{-11}$ , assim:\begin{matrix}
\ce{[H+]} \approx 10^{-4} &,& \ce{[S^{2-}]} \approx 10^{-15}
\end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (C)
\end{matrix}
