PAU Química 2008 · Juny · Sèrie 2 · Exercici 4 (Opció A)

Opció A 4. El sulfat d’alumini es fa servir en el tractament i la clarificació d’aigües i de solu- cions aquoses. Amb aquesta finalitat, es dissol el sulfat d’alumini en l’aigua, i a con- tinuació, en addicionar hidròxid de sodi, es forma un precipitat gelatinós d’hidrò- xid d’alumini que s’enduu i sedimenta bona part dels contaminants que es troben en suspensió. 4.1. Escriviu la reacció corresponent a l’equilibri de solubilitat de l’hidròxid d’a- lumini (Al(OH)3) i calculeu el pH d’una solució saturada d’hidròxid d’alu- mini en aigua. [1,5 punts] 4.2. Raoneu com solubilitzaríeu un precipitat d’hidròxid d’alumini. [0,5 punts] DADES: Kps (hidròxid d’alumini, 25 °C) = 3,7 · 10–15.

OPCIÓ A 4.1 Càlcul del pH en el que precipita l’hidròxid d’alumini Al(OH)3(s) ' Al3+(aq) + 3OH-(aq) - Equilibri de precipitació: s s 3s [0,2 punts] Kps = 3,7·10-15 = [Al3+(aq)]·[OH-(aq)]3 - Producte de solubilitat: [0,1 punts] s·(3s)3 = 27s4 = 3,7·10-15 s = 1,082·10-4 M [0,3 punts] [OH-(aq)] = 3s = 3,25·10-4 M [0,4 punts] pOH = - log 3,25·10-4 = 3,49 - Càlcul de pH: pH = 14 – pOH = 14 – 3,49 = 10,51 [0,5 punts] 4.2 Solubilització del precipitat d’hidròxid d’alumini Els hidròxids reaccionen amb els àcids i formen sals. El sulfat d’alumini (veure enunciat) és una sal d’alumini soluble en aigua. El més lògic, doncs, serà dissoldre el precipitat d’hidròxid d’alumini addicionant una solució d’àcid sulfúric. També és pot emprar una solució d’HCl o de qualsevol altra àcid que doni lloc a una sal soluble . [0,5 punts]