PAU Química 2022 · Setembre · Sèrie 3 · Exercici 7

7. El nitrat de plata és un sòlid cristaŀlí de color blanc que té moltes aplicacions en fotografia i en la indústria química, i que també s’utilitza com a antisèptic. El catió plata forma sals insolubles amb molts anions. La formació dels precipitats de clorur de plata, bromur de plata i iodur de plata és la base de la determinació d’aquests anions en aigua mitjançant una valoració de precipitació. a) Tenim 25,0 mL d’una dissolució de nitrat de plata 0,001 mol L–1 i hi afegim una disso­ lució que conté els anions bromur i iodur. Calculeu quina serà la concentració de cada un d’aquests anions quan comenci la precipitació de la sal insoluble corresponent. Quin serà l’ordre de precipitació? Justifiqueu la resposta. [1,25 punts] b) Per a determinar el contingut d’anió clorur en 25,0 mL d’una mostra d’aigua de l’es­ tany de Banyoles, fem una valoració amb una dissolució de nitrat de plata 0,01 m. Es consumeixen 30,0 mL d’aquesta dissolució per a aconseguir la precipitació completa de l’anió clorur com a clorur de plata. Quina és la concentració d’anió clorur en g L–1 en aquesta aigua? Calculeu la solubilitat molar del clorur de plata a 25 °C. [1,25 punts] Dades:  Constants del producte de solubilitat a 25 °C: Kps (clorur de plata) = 1,8 × 10–10; Kps (bromur de plata) = 7,7 × 10–13; Kps (iodur de plata) = 8,7 × 10–17. Masses atòmiques relatives: Ag = 107,87; Cl = 35,50. Nota: Considereu negligible l’increment de volum de la dissolució de nitrat de plata en afegir la dissolució de l’ió iodur i l’ió bromur.

Pregunta 7a Formulació. Nitrat de plata: AgNO3 Clorur de plata: AgCl Bromur de plata: AgBr Iodur de plata: AgI [–0,5 punts si no formulen bé qualsevol de les quatre sals]  La penalització màxima és de –0,5 punts, només es penalitza una vegada encara que més d’una de les quatre fórmules sigui incorrecta. Calculem la concentració de Br–, I– - Els equilibris de les dues sals insolubles són: AgBr (s) ⇄ Ag+ (aq) + Br– (aq) [0,15 punts] Kps = [Ag+] [Br–] AgI (s) ⇄ Ag+ (aq) + I– (aq) [0,15 punts] Kps = [Ag+]·[I–] - Tenint en compte els valors del Kps, calculem la concentració de cada ió a l’equilibri:  Si Qps > Kps, es formarà precipitat i si Qps < Kps no es formarà precipitat de AgBr ni de AgI. Ió bromur Kps = [Ag+]·[Br–] = 7,7 x 10–13 [Ag+] = 7,7 x 10−13 Kps [Br−] = = 7,7x 10−10 M 0,001 M Perquè ↓ AgBr, Qps > Kps  [Br–] > 𝟕, 𝟕 𝐱 𝟏𝟎−𝟏𝟎 𝐌 [0,30 punts] Ió iodur Kps = [Ag+] ·[I–] = 8,7 x 10–17 [Ag+] = 8,7 · 10−17 Kps [I−] = = 8,7 x 10−14 M 0,001 M Perquè ↓ AgI, Qps > Kps  [I-] > 𝟖, 𝟕 𝐱 𝟏𝟎−𝟏 […]