Considere as afirmações abaixo, todas relativas à temperatura de 25∘C, sabendo que os produtos de solubilidade das substâncias hipotéticas XY, XZ e XW são, respectivamente, iguais a 10−8,10−12 e 10−16, naquela temperatura.
I. Adicionando-se 1×10−3mol do ânion W proveniente de um sal solúvel a 100mL de uma solução aquosa saturada em XY sem corpo de fundo, observa-se a formação de um sólido.
II. Adicionando-se 1×10−3mol do ânion Y proveniente de um sal solúvel a 100mL de uma solução aquosa saturada em XW sem corpo de fundo, não se observa a formação de sólido.
III. Adicionando-se 1×10−3mol de XZ sólido a 100mL de uma solução aquosa contendo 1×10−3molL−1 de um ânion Z proveniente se um sal solúvel, observa-se um aumento da quantidade de sólido.
IV. Adicionando-se uma solução aquosa saturada em XZ sem corpo de fundo a uma solução aquosa saturada em XZ sem corpo de fundo, observa-se a formação de um sólido.
A princípio, pensando nos produtos de solubilidade, temos:\begin{matrix}
\ce{XY &<=>& X+ + Y- &,& K_{ps} &=& [X+][Y-] &=& 10^{-8}} \\
\ce{XZ &<=>& X+ + Z- &,& K_{ps} &=& [X+][Z-] &=& 10^{-12}} \\
\ce{XW &<=>& X+ + W- &,& K_{ps} &=& [X+][W-] &=& 10^{-16}}
\end{matrix}$• \ \text{Afirmativa I:}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$
Pensando no equilíbrio de $\ce{XY}$ visto que solução se encontra saturada, podemos escrever segundo a estequiometria da reação:\begin{matrix}
\ce{[X+] = [Y-]} &\therefore&\ce{[X+] = 10^{-4} \ mol/L}
\end{matrix}Com a adição do ânion, devemos analisar a lei de ação das massas para $\ce{XW}$:\begin{matrix}
\ce{Q = [X+][W+]} &\Rightarrow& \ce{Q = (10^{-4}) \left(\dfrac{10^{-3}}{0,1 }\right) &\therefore& Q= 10^{-8}}
\end{matrix}Observe que a lei de ação das massas é maior que o produto de solubilidade de $\ce{XW}$, logo, há um excesso de íons que devem precipitar até que o equilíbrio seja atingido.
$• \ \text{Afirmativa II:}$ $\color{#3368b8}{\text{Correta}}$
O raciocínio é completamente análogo ao anterior, veja:\begin{matrix}
\ce{[X+] = [W-]} &\therefore&\ce{[X+] = 10^{-8} \ mol/L}
\end{matrix}Conforme adição do ânion:\begin{matrix}
\ce{Q = [X+][Y+]} &\Rightarrow& \ce{Q = (10^{-8}) \left(\dfrac{10^{-3}}{0,1 }\right) &\therefore& Q= 10^{-12}}
\end{matrix}Com isso, nota-se que a lei de ação das massas é menor que o produto de solubilidade de $\ce{XY}$, ou seja, a solução está insaturada, assim como não deve haver precipitação.
$• \ \text{Afirmativa III:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
A afirmativa tenta enganar o leitor visando o $\text{efeito do íon comum}$, porém, este é desprezível nesta situação. No caso, o sólido $\ce{XZ}$ dissociaria uma quantidade ínfima de íons conforme seu produto de solubilidade, com acréscimo de ânions $\ce{Z-}$ que seriam desprezíveis no sistema, isto claro, devido à alta concentração de ânions $\ce{Z-}$.
$• \ \text{Afirmativa IV:}$ $\color{orangered}{\text{Incorreta}}$
A solução continuaria saturada, visto que a concentração seria a mesma. Nesse contexto, vamos admitir que a concentração fosse $x/L$, ao misturarmos as soluções, dobraremos a quantidade de moléculas (em mol), assim como a quantidade de volume:\begin{matrix}
C = \dfrac{2x}{2L} = \dfrac{x}{L}
\end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (A)
\end{matrix}
