PAU Química 2009 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 2

2. El carbonat de calci i el carbonat de magnesi són dues sals molt poc solubles en aigua, amb unes constants producte de solubilitat, Kps, a 25 °C, que són 5,0 · 10–9 i 1,0 · 10–5, respectivament. 2.1. Considerant que els equilibris de solubilitat d’aquests carbonats són: CaCO3(s) ⇌CO3 2–(aq) + Ca2+(aq) 2–(aq) + Mg2+(aq) MgCO3(s) ⇌CO3 raoneu quin dels dos carbonats és més soluble en aigua i calculeu la solubili- tat d’aquest carbonat a 25 °C. Expresseu el resultat en mg · L–1. [0,8 punts] 2.2. Si es mesclen 100 mL d’una solució de clorur de magnesi 0,012 M amb 50 mL d’una solució de carbonat de sodi 0,060 M, precipitarà carbonat de magnesi? Raoneu la resposta. Podeu considerar que els volums de les solucions són additius. [0,6 punts] 2.3. Expliqueu com prepararíeu al laboratori els 100 mL de la solució de clorur de magnesi 0,012 M a partir d’una solució de clorur de magnesi 0,120 M. Quin material necessitaríeu? [0,6 punts] DADES: Masses atòmiques relatives: C = 12,0; O = 16,0; Mg = 24,3; Ca = 40,1.

Exercici 2 2.1 Carbonat més soluble i càlcul de la seva solubilitat CaCO3(s) ' Ca2+(aq) + CO3 2-(aq) MgCO3(s) ' Mg2+(aq) + CO3 2-(aq) Atès que ambdós carbonats són sals 1:1, el més soluble serà el que presenti un valor del Kps més gran. En aquest cas, serà el MgCO3. [0,2 punt] Càlcul de la solubilitat del carbonat de magnesi: MgCO3(s) ' Mg2+(aq) + CO3 2-(aq) s s s [0,2 punt] Kps = 1,0·10-5 = [Mg2+(aq)]eq ·[CO3 2-(aq)]eq = s2 s = 3,16·10-3 M d’on [0,2 punt] ,3 16 · 10 − mol MgCO 84 3, g MgCO 1000 mg MgCO 3 · 3 · 3 266 4, mg MgCO / L = [0,2 punt] 1 L solució 1 mol MgCO 1 g MgCO 3 3 2.2 Predicció de formació de precipitat: on Qps = [Mg2+(aq)]·[CO3 2-(aq)] Existirà precipitació si Qps > Kps ( ,0 100 L · ,0 012 ) mol [ ] 2 3 Mg + ·0,8 10 − M = = ( ,0 100 ,0 050 ) L solució + [0,2 punt] ( ,0 050 L · ,0 060 ) mol [ ] 2 − CO ·0,2 10 − 2 M = = 3 ( ,0 100 ,0 050 ) L solució + [0,2 punt] Qps = [Mg2+(aq)]·[CO3 2-(aq)] = 8,0·10-3 · 2,0·10-2 = 1,6·10-4 > Kps Hi haurà formació de precipitat [0,2 punt […]