PAU Química 2014 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 6

6. Les solucions fertilitzants a base de sulfat de zinc provoquen problemes a les plantes quan s’apliquen per via foliar. Per a evitar aquests efectes tòxics es recomana modificar el pH de la solució de sulfat de zinc fins que comenci a precipitar Zn(OH)2. Fulles afectades per l’aplicació d’un fertilitzant a base de sulfat de zinc. a) Calculeu la solubilitat del Zn(OH)2, a 20 °C, expressada en mol L–1. [1 punt] b) Si tenim una solució fertilitzant que conté 1,8 g/L de sulfat de zinc, quin pH hem de fixar perquè comenci a precipitar Zn(OH)2? [1 punt] Dades:  Constant del producte de solubilitat del Zn(OH)2, a 20 °C: Kps = 6,87 × 10–17 Massa molecular relativa del sulfat de zinc = 161,4 Constant d’ionització de l’aigua, a 20 °C: Kw = 1,00 × 10–14

c) Formulació: sulfat de zinc: ZnSO4 [– 0,5 p si no formulen bé] [En cap cas la subpregunta 6a pot tenir una puntuació negativa] Zn2+ 2 OH− Reacció: Zn(OH)2(s)  + [0,2 p] Inicial a Equilibri a – s s 2s on s = solubilitat (mols/L) Expressió de la constant de solubilitat: Kps = [Zn2+] [OH−]2 [0,2 p] Introduïm la solubilitat a l’expressió anterior: Kps = (s)·(2s)2 = 4s3 [0,3 p] s = (Kps / 4)1/3 s = (6,87·10-17 / 4)1/3  s (solubilitat) = 2,58·10-6 mol/L [0,3 p] Pregunta 6 d) Calculem la concentració de Zn2+ (en mol/L) en la solució fertilitzant: 1,8 g ZnSO4 / L solució x (1 mol ZnSO4/ 161,4 g ZnSO4) x (1 mol Zn2+/1 mol ZnSO4) = = 1,115·10-2 mol / L de Zn2+ [0,2 p] Zn2+ 2 OH−  Reacció: Zn(OH)2(s) + Expressió de la constant de solubilitat: Kps = [Zn2+] [OH−]2 Calculem la concentració de OH- perquè es compleixi la Kps (la solució estaria saturada): [OH−] = (Kps / [Zn2+])1/2 = (6,87·10-17 / 1,115·10-2)1/2 [OH−] = 7,84·10-8 mol/L [0,5 p] Reacció de l’aigua (opcional): 2 H2O  H3O+ + OH- Kw = […]