Uma solução aquosa saturada em fosfato de estrôncio [] está em equilíbrio químico à temperatura de , e a concentração de equilíbrio do íon estrôncio, nesse sistema, é de .

Considerando-se que ambos os reagentes (água e sal inorgânico) são quimicamente puros, assinale a alternativa CORRETA com o valor do do .

Dado:
$\text{K}_{\text{PS}}$ = constante do produto de solubilidade.

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ITA IIIT 11/12/2022, 20:28
A princípio, pensando na dissociação do sal, pode-se escrever:\begin{matrix} \ce{Sr3(PO4)2_{(s)} &<=>& 3Sr^{2+}_{(aq)} + 2PO4^{2-}_{(aq)}} \end{matrix}Analisando a razão estequiométrica da reação:\begin{matrix} \ce{[Sr^{2+}]} =3x&,& \ce{[PO4^{2-}]} = 2x \end{matrix}Conforme enunciado, sabemos que:\begin{matrix}\ce{[Sr^{2+}]} =7,5 \times 10^{-7} \ \pu{mol/L} \end{matrix}Consequentemente,\begin{matrix} \ce{[PO4^{2-}]} = 5,0 \times 10^{-7} \ \pu{mol/L} \end{matrix}Dessa forma, pensando no produto de solubilidade, têm-se:\begin{matrix} \ce{K_{ps} = [Sr^{2+}]^3 [PO4^{2-}]^2 } \end{matrix}Então,\begin{matrix} \ce{K_{ps}} = \left( \dfrac{3^3}{2^8}\right) \times 10^{-30} \end{matrix}Aplicando o logaritmo na base $10$,\begin{matrix} \log{\ce{K_{ps}}} = 3\log{3} - 8\log{2} - 30 \end{matrix}Multiplicando tudo por $(-1)$, contata-se:\begin{matrix} \ce{pK_{ps}} = 30 + 8\log{2} -3\log{3} \end{matrix}\begin{matrix} \boxed{\ce{pK_{ps}} \approx 31,0} \end{matrix}\begin{matrix}Letra \ (D) \end{matrix}$\color{orangered}{\text{Obs:}}$ $\ce{pK_{ps}} = -\log{\ce{K_{ps}}} $ $\color{#3368b8}{\text{Nota:}}$ O ITA não forneceu, mas é de interesse do candidato possuir alguns logaritmos notórios de prontidão, isto é:\begin{matrix} \log{2} \approx 0,30 &,& \log{3} \approx 0,47 \end{matrix}Caso não o tivesse, também seria possível fazer:\begin{matrix} 8\log{2} -3\log{3} = \log{(2^8/3^3)} \approx \log{9,5} \approx 1 \end{matrix}
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