A dessalinização da água do mar permite obter água potável a partir de água salgada.
Neste processo, pode ser necessário acidificar a água do mar pela adição de uma solução aquosa de ácido sulfúrico, H2SO4 (M = 98,08 g mol⁻¹). Os iões SO4²⁻ podem conduzir à precipitação dos iões Ca2+, existentes na água do mar, sob a forma de sulfato de cálcio, CaSO4. Entre o precipitado e os iões em solução estabelece-se um equilíbrio que pode ser traduzido por
Para estudar o efeito da adição de H2SO4(aq) a uma solução contendo Ca2+(aq), preparou-se 500 cm³ de uma solução com a concentração 1,05×10⁻² mol dm⁻³ deste ião, idêntica à que existe numa determinada água do mar.
Considere que, nesta situação, a concentração de SO4²⁻(aq) é igual à concentração de H2SO4(aq).
Determine o volume máximo de solução aquosa de H2SO4 (ρ=1,28 g cm⁻³), com 30% em massa de H2SO4, que pode ser adicionado àquela solução sem que ocorra precipitação de CaSO4, à temperatura T.
Admita que é desprezável a variação de volume devido à adição de H2SO4(aq).
Apresente todos os cálculos efetuados.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2025, IAVE — PDF oficial ↗
A dessalinização da água do mar permite obter água potável a partir de água salgada.
Neste processo, pode ser necessário acidificar a água do mar pela adição de uma solução aquosa de ácido sulfúrico, H2SO4 (M = 98,08 g mol⁻¹). Os iões SO4²⁻ podem conduzir à precipitação dos iões Ca2+, existentes na água do mar, sob a forma de sulfato de cálcio, CaSO4. Entre o precipitado e os iões em solução estabelece-se um equilíbrio que pode ser traduzido por
A solubilidade, s, do sulfato de cálcio é dada por
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2025, IAVE — PDF oficial ↗
A água do mar contém vários sais dissolvidos.
Para simular uma água do mar, preparou-se, em laboratório, uma solução contendo quatro sais.
Na tabela, estão registadas a concentração mássica e a solubilidade em água, a 25 ºC, desses sais.
| Sal | Concentração mássica / g dm⁻³ | Solubilidade em água / g dm⁻³ |
|---|---|---|
| Cloreto de sódio, NaCl | 29,7 | 357 |
| Dicloreto de magnésio, MgCl2 | 3,32 | 542 |
| Sulfato de cálcio, CaSO4 | 1,80 | 2,1 |
| Brometo de sódio, NaBr | 0,55 | 946 |
O ião magnésio pode ser extraído da água do mar mediante a sua precipitação sob a forma de di-hidróxido de magnésio, Mg(OH)2(s), estabelecendo-se um equilíbrio que pode ser traduzido por
Preveja, justificando, como varia a solubilidade do Mg(OH)2(s) com a diminuição do pH, a temperatura constante.
Apresente um texto bem estruturado e utilize linguagem científica adequada.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2024, IAVE — PDF oficial ↗
A água do mar contém vários sais dissolvidos.
Para simular uma água do mar, preparou-se, em laboratório, uma solução contendo quatro sais.
Na tabela, estão registadas a concentração mássica e a solubilidade em água, a 25 ºC, desses sais.
| Sal | Concentração mássica / g dm⁻³ | Solubilidade em água / g dm⁻³ |
|---|---|---|
| Cloreto de sódio, NaCl | 29,7 | 357 |
| Dicloreto de magnésio, MgCl2 | 3,32 | 542 |
| Sulfato de cálcio, CaSO4 | 1,80 | 2,1 |
| Brometo de sódio, NaBr | 0,55 | 946 |
Qual é o primeiro sal a precipitar durante a evaporação de uma amostra dessa solução?
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2024, IAVE — PDF oficial ↗
O «papel salgado» foi um dos primeiros processos de impressão fotográfica, tendo sido utilizado comercialmente com muito sucesso entre 1840 e 1860.
Nesta técnica, um papel era impregnado com duas soluções:
uma solução aquosa de cloreto de sódio, NaCl (M = 58,44 g mol⁻¹);
uma solução aquosa de nitrato de prata, AgNO3 (M = 169,88 g mol⁻¹).
A Figura 1 apresenta o gráfico da solubilidade do AgNO3 e do NaCl em função da temperatura.
Numa reprodução deste processo, as soluções foram preparadas a 24 ºC, de acordo com o procedimento seguinte:
dissolver 12,0 g de AgNO3 em 100 mL de água destilada;
dissolver 5,0 g de NaCl em 100 mL de água destilada.
Admita que o volume de cada solução corresponde ao volume do solvente.
O cloreto de prata, AgCl, é um sal pouco solúvel em água, sendo o seu equilíbrio de solubilidade expresso por
O produto de solubilidade do AgCl, Ks, é 1,6×10⁻¹⁰, à temperatura de 24 ºC.
Verifique que ocorreu formação de precipitado de AgCl(s) quando se juntaram as soluções de AgNO3 e de NaCl previamente preparadas.
Mostre como chegou à verificação solicitada, apresentando todos os cálculos efetuados.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, 2ª Fase 2023, IAVE — PDF oficial ↗
O «papel salgado» foi um dos primeiros processos de impressão fotográfica, tendo sido utilizado comercialmente com muito sucesso entre 1840 e 1860.
Nesta técnica, um papel era impregnado com duas soluções:
uma solução aquosa de cloreto de sódio, NaCl (M = 58,44 g mol⁻¹);
uma solução aquosa de nitrato de prata, AgNO3 (M = 169,88 g mol⁻¹).
A Figura 1 apresenta o gráfico da solubilidade do AgNO3 e do NaCl em função da temperatura.
Numa reprodução deste processo, as soluções foram preparadas a 24 ºC, de acordo com o procedimento seguinte:
dissolver 12,0 g de AgNO3 em 100 mL de água destilada;
dissolver 5,0 g de NaCl em 100 mL de água destilada.
Admita que o volume de cada solução corresponde ao volume do solvente.
Qual é a massa de AgNO3 que ainda seria possível adicionar à solução inicialmente preparada desse sal, para obter uma solução saturada, à temperatura de 24 ºC?
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, 2ª Fase 2023, IAVE — PDF oficial ↗
O «papel salgado» foi um dos primeiros processos de impressão fotográfica, tendo sido utilizado comercialmente com muito sucesso entre 1840 e 1860.
Nesta técnica, um papel era impregnado com duas soluções:
uma solução aquosa de cloreto de sódio, NaCl (M = 58,44 g mol⁻¹);
uma solução aquosa de nitrato de prata, AgNO3 (M = 169,88 g mol⁻¹).
A Figura 1 apresenta o gráfico da solubilidade do AgNO3 e do NaCl em função da temperatura.
O sal mais solúvel em água, no intervalo de temperaturas considerado no gráfico, é o
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, 2ª Fase 2023, IAVE — PDF oficial ↗
No âmbito da agricultura inteligente (ou smart farming), aposta-se na hidroponia, uma técnica de cultivo de espécies vegetais que não necessita de solo e em que se usam ferramentas tecnológicas.
Esta forma de cultivo mais sustentável pode ser implantada em meio urbano, permite economizar água e reforça a segurança alimentar.
Durante o período de crescimento das espécies vegetais utiliza-se o ião potássio em soluções aquosas.
Para preparar uma solução aquosa de sulfato de potássio, K2SO4(aq), diluída, adicionaram-se iguais volumes de água dura, com uma concentração de Ca²⁺ de 0,010 mol dm⁻³, e de uma solução de K2SO4(aq) previamente preparada. Após a mistura, a concentração de SO4²⁻(aq) na solução diluída é 9,00×10⁻³ mol dm⁻³.
Admita que, à temperatura a que se realizou a diluição, o produto de solubilidade, Ks, do sulfato de cálcio, CaSO4, é 7,10×10⁻⁵ e que são desprezáveis as contribuições dos iões K+ e SO4²⁻ provenientes da água dura.
Na solução diluída, a concentração do ião potássio, K+, é
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2022, IAVE — PDF oficial ↗
A cinza vulcânica é responsável pela adição de iões metálicos à água, em lagos e cursos de água.
O hidróxido de ferro(II) é um sal pouco solúvel em água. O seu equilíbrio de solubilidade é expresso por
Fe(OH)2(s) ⇌ Fe2+(aq) + 2 OH-(aq)
O produto de solubilidade, Ks, é 4,10×10⁻¹⁵, à temperatura T.
A solubilidade do hidróxido de ferro(II), em água, à temperatura considerada, é
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, 1ª Fase 2022, IAVE — PDF oficial ↗
O hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, é utilizado no tratamento de águas e na indústria.
O equilíbrio de solubilidade do Ca(OH)2 em água pode ser traduzido por
Ca(OH)2(s) ⇌ Ca²+(aq) + 2 OH-(aq)
A 25°C, dissolveu-se Ca(OH)2 em água até se obter uma solução saturada e mediu-se o pH da solução, tendo-se obtido 12,4.
Determine, a partir da medição efetuada, o produto de solubilidade do hidróxido de cálcio, a 25°C.
Explicite o seu raciocínio, indicando todos os cálculos efetuados.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2020, IAVE — PDF oficial ↗
O hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, é utilizado no tratamento de águas e na indústria.
O equilíbrio de solubilidade do Ca(OH)2 em água pode ser traduzido por
Ca(OH)2(s) ⇌ Ca²+(aq) + 2 OH-(aq)
Considere águas de diferentes durezas, contendo concentrações apreciáveis de ião Ca2+(aq).
A solubilidade do Ca(OH)2 é ______ numa água mais dura, ______ com a adição de um ácido forte.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, Época Especial 2020, IAVE — PDF oficial ↗
A preservação de estruturas vitais de alguns organismos marinhos, como as conchas, cujo principal componente é o carbonato de cálcio, CaCO3, depende do equilíbrio que se estabelece entre este sal sólido e os iões resultantes da sua dissolução em água.
Esta reação pode ser traduzida por
CaCO3(s) ⇌ Ca²+(aq) + CO3²-(aq)
Preveja, fundamentando, se a diminuição do pH das águas dos oceanos contribui para a preservação das conchas ou, pelo contrário, para a sua dissolução.
Escreva um texto estruturado, utilizando linguagem científica adequada.
Enunciado: Exame Nacional de Física e Química A, 1ª Fase 2020, IAVE — PDF oficial ↗