Ano 2022#quimica#equilibrio-ionico#produto-de-solubilidade#Kps#quimica-analitica#qualidade-da-agua#fase2#discursiva

Sobre o tema

A potabilização de água em ambientes isolados, como espaçonaves, exige métodos eficazes e seguros. O uso de íons de prata como agente bactericida baseia-se na liberação controlada de Ag+ a partir de sais pouco solúveis, mantendo concentrações tóxicas para microrganismos, mas dentro dos limites permitidos para consumo humano. O equilíbrio de solubilidade, descrito pelo produto de solubilidade (Kps), é fundamental para prever a concentração de íons em solução saturada. Este tema integra conceitos de química analítica, equilíbrio iônico e qualidade da água, sendo relevante para tecnologias de tratamento e para o entendimento de como constantes de equilíbrio determinam a viabilidade de processos.

Tópicos relacionados

  • Produto de solubilidade (Kps) e equilíbrio iônico
  • Sais de prata como agentes bactericidas
  • Cálculo de concentração de íons em solução saturada
  • Limites máximos permitidos em água potável
  • Potabilização de água em ambientes fechados

Enunciado

Um novo metodo para potabilizacao da agua residual em espaconaves emprega ions de prata como agente bactericida. Dados de Kps: AgCl(s) = 1,21e-10; AgBr(s) = 4,90e-13; AgI(s) = 1,00e-16; NaCl(s) = 37,3; NaBr(s) = 127; NaI(s) = 151; HgCl2(s) = 8,10e-2; HgBr2(s) = 6,20e-20; HgI2(s) = 3,20e-29. Limites maximos permitidos (mg/L): Cloretos = 1000; Brometos = 4,0; Iodetos = 0,018; Prata = 0,090; Sodio = 20; Mercurio = 0,002.

Concentracoes de Ag+ acima de 10 ppb sao suficientes para prevenir o crescimento de bacterias, algas e outros microorganismos. A estrategia consiste em assegurar uma concentracao fixa de Ag+ na agua potavel por meio da saturacao da solucao com um sal de prata moderadamente soluvel.

a) Dentre os sais de prata apresentados, indique qual(is) poderia(m) ser empregado(s) no metodo de potabilizacao da agua e calcule a concentracao em ppb de Ag+ na solucao resultante.

b) Dentre os sais de prata que nao poderiam ser usados no item (a), indique aquele(s) que poderia(m) ser empregado(s), juntamente com NaCl ou HgCl2, para ajustar a concentracao total de Ag+ para 10,8 ppb. Determine o valor numerico da concentracao final de Na+ ou Hg2+ em cada situacao.

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Perguntas frequentes

O que é o produto de solubilidade (Kps) e como ele é usado?

O Kps é uma constante de equilíbrio que descreve a solubilidade de um composto iônico pouco solúvel. Ele é usado para calcular a concentração máxima de íons em solução saturada, essencial em processos de precipitação e tratamento de água.

Por que íons de prata são eficazes como bactericidas?

Íons de prata (Ag+) atuam desnaturando proteínas e interferindo no metabolismo de microrganismos, sendo eficazes contra bactérias, algas e fungos em concentrações muito baixas, como acima de 10 ppb.

Como determinar qual sal de prata usar para manter uma concentração desejada de Ag+?

Deve-se escolher um sal com Kps adequado, de modo que sua solubilidade forneça a concentração de Ag+ dentro da faixa desejada. É necessário considerar também os limites de íons acompanhantes e a toxicidade.

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