PAU Química 2007 · Setembre · Sèrie 3 · Exercici 4 (Opció B)

Opció B 4. Atesa l’abundància en l’aigua de mar, on majoritàriament es troba en forma de clo- rur, el magnesi és un element pràcticament inesgotable. A la mar Morta, per exem- ple, amb unes aigües amb un elevat contingut en sals minerals, la concentració de Mg2+ és 44,0 g·L–1. 4.1. A 25 °C anem afegint, gota a gota, a 1 L d’aigua procedent de la mar Morta, una solució concentrada d’hidròxid de sodi fins a arribar a un pH = 12,0. Considerant que el volum de la solució afegida és negligible, calculeu la mola- ritat de l’ió Mg2+ a aquest pH i la massa d’hidròxid de magnesi que haurà pre- cipitat. [1,5 punts] 4.2. Expliqueu com podríeu dissoldre, mitjançant procediments químics, un pre- cipitat d’hidròxid de magnesi. Escriviu la reacció corresponent. [0,5 punts] DADES: Kps (hidròxid de magnesi, 25 °C) = 3,4·10–11. Masses atòmiques: H = 1,0; O = 16,0; Mg = 24,3.

OPCIÓ B 4B Equilibri de precipitació: 4.1 Càlcul de la [OH-] a pH = 12,0: [OH-] = 10 -pOH = 10-2 = 0,01 M [0,2 punts] Mg(OH)2 (s) ' Mg2+ (aq) + 2 OH- (aq) Expressió del Kps Kps = [Mg2+]·[OH-]2 = 3,4·10-11 [0,2 punts] Molaritat del Mg2+ a pH = 12,0 Kps = [Mg2+]·[0,01]2 = 3,4·10-11 [Mg2+] = 3,4 10-7 M [0,4 punts] Massa de Mg(OH)2 precipitada en el si d’1 litre d’aigua de mar: mols de Mg2+ que queden en dissolució: 3,4 10-7 mols 1 litre d’aigua: mols de Mg2+ que hi havia abans de la precipitació: 44,0 / 24,3 = 1,81 mols [0,4 punts] Balanç de matèria ben plantejat i resolt: D’aquesta manera, l’hidròxid de magnesi precipitat serà: 1 mol Mg ( OH ) 58 3, g Mg ( OH ) + 2 = 1,81 mols de Mg . 2 . 2 105 5, g Mg ( OH ) + 2 1 mols de Mg 01 mol Mg ( OH ) [0,3 punts] 4.2 En l’enunciat es diu que en l’aigua de mar el magnesi es troba, principalment, sota la forma de clorur. Per aquesta raó, podem solubilitzar l’hidròxid de magnesi tractant-lo amb una dissolució d’HCl i formar la sal soluble correspone […]