PAU Química 2009 · Setembre · Sèrie 1 · Exercici 4 (Opció A)

Opció A 4. L’absència d’ions fluorur en la dieta afavoreix l’aparició de càries dental. Tanmateix, un excés d’aquests ions tampoc no és bo, ja que les dents esdevenen fràgils i es tren- quen amb facilitat. Per això, les autoritats sanitàries recomanen que l’aigua destina- da al consum humà tingui una concentració d’ions fluorur situada entre 1,0 i 1,5 mg · L–1. 4.1. Raoneu, efectuant els càlculs que siguin pertinents, si l’aigua saturada de fluo- rur de calci a 25 °C s’ajusta, pel que fa al contingut en fluorurs, a les recoma- nacions sanitàries indicades. [1,4 punts] 4.2. Determineu la solubilitat del fluorur de calci en una solució 0,1 M de fluorur de sodi. Expresseu el resultat en mols per litre. [0,6 punts] DADES: Constant producte de solubilitat, Kps, del fluorur de calci a 25 °C = 4,0 · 10–11. Massa atòmica relativa: F = 19,0.

OPCIÓ A Exercici 4-A 4.1 Concentració de F- en l’aigua saturada de CaF2 CaF2(s) ' Ca2+(aq) + 2 F-(aq) - Equilibri de solubilitat: s s 2s [0,3 punts] Kps = 4,0·10-11 = [Ca2+(aq)]·[F-(aq)]2 = s·(2s)2 - Producte de solubilitat: [0,3 punts] s·(2s)2 = 4s3 = 4,0·10-11 s = 2,15·10-4 M [0,2 punts] [F-(aq)] = 2s = 4,3·10-4 M [0,2 punts] - Contingut en fluorurs i idoneïtat de l’aigua: ·3,4 10 − mol F − 19 0, g F − 1000 mg F − . . 2,8 mg F − · L − = 1 L − − 1 mol F 1 g F L’aigua, doncs, no s’ajusta a les recomanacions. [0,4 punts] 4.2 Solubilitat del CaF2 en la solució 0,1 M de NaF CaF2(s) ' Ca2+(aq) + 2 F-(aq) - Equilibri de solubilitat: s’ s’ 2s’ + 0,1 [0,3 punts] s’·(2s’ + 0,1)2 = 4,0·10-11 s’·0,12 = 4,0·10-11 Si considerem que 0,1 >> 2s’ s’ = 4,0·10-9 M i obtindrem: [0,3 punts] Atès que 4,0·10-9 M << 0,1 M, podem concloure que a consideració feta en el pas anterior (s’ << 0,1 M) és correcta.