Equilibri di solubilità e prodotto di solubilità kps

Equilibri di solubilità e prodotto di solubilità kps

 

 

 

I riassunti , gli appunti i testi contenuti nel nostro sito sono messi a disposizione gratuitamente con finalità illustrative didattiche, scientifiche, a carattere sociale, civile e culturale a tutti i possibili interessati secondo il concetto del fair use e con l' obiettivo del rispetto della direttiva europea 2001/29/CE e dell' art. 70 della legge 633/1941 sul diritto d'autore

 

 

Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).

 

 

 

 

Equilibri di solubilità e prodotto di solubilità kps

PRODOTTO DI SOLUBILITA’

 

   E’ stato accertato da esperimenti fatti (*) che per elettroliti binari moderatamente solubili (per es. con solubilità minore di 0,001 grammo moli per litro), il prodotto delle concentrazioni totali molari degli ioni è costante a temperatura costante. Per un elettrolita binario:


AB                A+   +   B- 

SAB    =     [A+]  *  [B-]

 

   Nernst, nel 1889, enunciò il principio del prodotto di solubilità nella forma: in una soluzione di un elettrolita poco solubile, il prodotto delle concentrazioni dei costituenti ionici per ogni data temperatura è costante, la concentrazione ionica è elevata a potenza per un numero uguale ai rispettivi ioni forniti dalla dissociazione di una molecola di elettrolita. ( la concentrazione di uno ione può essere cambiata dall’addizione di un altro elettrolita che produce ioni in comune con la sostanza solida, ma il prodotto di solubilità rimane lo stesso: se, diciamo, per un elettrolita binario, la concentrazione di uno ione aumenta, quella dell’altro ione diminuisce corrispondentemente).

 

   La grande importanza del concetto del prodotto di solubilità è quella di prevedere la possibilità di ottenere un precipitato da una soluzione, che è , naturalmente, una delle principali operazioni della analisi chimica qualitativa.

 

   Equilibrio di solubilità e precipitazione.

  In una soluzione di un solido ionico poco solubile contenente corpo di fondo si instaura un equilibrio eterogeneo tra il soluto indisciolto e gli ioni idratati.

 


  Solfato d’argento:  Ag2SO4 (S)               2Ag+ (aq)  + SO42- (aq) 

 

  per cui:   K eq = [Ag+]2  *   [SO42-]

                               [Ag2SO4]

 

dato che Ag2SO4 è un solido puro, la sua concentrazione può essere considerata costante e quindi incorporata insieme alla K eq  in una nuova costante, chiamata prodotto di solubilità e indicata con K s  (o K ps):

    K s Ag2SO= [Ag+]2  *   [SO42-]  = costante

 

   Minore è il prodotto di solubilità, maggiore è la tendenza del solido a precipitare.

   Ponendo uguale a P il prodotto ionico, ovvero il prodotto della concentrazione degli ioni costituenti il composto, ciascuno elevato al proprio coefficiente stechiometrico:

  • Se  P  =  K s  la soluzione è satura e la velocità di dissoluzione del sale eguaglia quella di precipitazione;
  • se  P  >  K la soluzione è sovrassatura e il sale precipita finchè P = K s ;
  • se  P < K la soluzione è insatura, il solido si scioglie completamente nel solvente e non si ha precipitazione.

 

   Conoscendo la solubilità di un sale si può calcolare il prodotto di solubilità e viceversa.

 

  1. Calcolare la K s del sale Ag2CrO4 a 25°C sapendo che la solubilità (s) del sale è pari a 7,8 * 10-5 mol/l.

   La reazione di dissociazione è:


                                 Ag2 CrO4 (S)                    2Ag+ (aq)  + CrO42- (aq) 

 

   Dato che per dissociazione di s moli di Ag2CrO4 , si ottengono s moli di ioni CrO42- e 2s moli di ioni Ag+ , si può scrivere:

 

                             K s = [Ag+]2  *  [ CrO42-]   = (2s)2 * (s) = 4s3

 

   E quindi:  Ks = 4* (7,8 *10-5) = 1,9 * 10-12

              

  2. Calcolare la solubilità in acqua di PbBr2 a 25°C sapendo che Ks = 2,1*10-6.

   La reazione di dissociazione è:

 


                                   PbBr2   (S)               Pb2+ (aq)    + 2 Br- (aq)

 

   Dato che la dissociazione di s moli di PbBr2 , si ottengono s moli di ioni Pb2+ e 2s moli di ioni Br- , si può scrivere:

 

               Ks = 2,1 * 10-6 = (s) * (2s)2 = 4s3

 

   Da cui si ricava:

 

                        s = Ks = 5,25 * 10-7 = 8,07 * 10-3

                                             4

 

 

PRECIPITAZIONE DI SOLFURI

 

I prodotti di solubilità di un certo numero di comuni solfuri sono:

 

HgS = 4 x 10 -54              PbS = 5 x 10 -29              CuS = 1 x 10 -44

 

CdS = 5,5 x 10 -25           MnS = 1,4 x 10 -15           ZnS = 1 x 10 -23

 

In una soluzione che contiene i sali di questi metalli se si aggiunge H2S, essi precipitano  quando il prodotto delle concentrazioni  [Me++] x [S=] supera il valore del prodotto di solubilità. (dove Me è un generico metallo)

Esempio. Alle condizioni in cui si opera nell’analisi del 2° Gruppo analitico, la concentrazione [S=] è 1,7 x 10 -22 ; in queste condizioni solo i Ks di HgS, PbS, CuS, e CdS sono raggiunti e oltrepassati e quindi possono pp completamente.

 

Se la concentrazione dell’acido è troppo alta, diminuisce la concentrazione [S=] , il CdS non viene pp e gli altri metalli pp solo parzialmente.

In una soluzione acquosa saturata con acido solfidrico, la [S=] è 1 x 10 -14; in queste condizioni ZnS è parzialmente pp , la precipitazione cessa a certe conc, dovute all’accumulo di ioni H+ derivati dalla reazione dell’acido.

 

L’aumento della [ H+] diminuisce la dissociazione dell’ H2S fino a che la [S=] è tale che il prodotto [Zn++] x [S=] raggiunge o supera il Ks.

 

 Per la pp di ZnS gli ioni H+  devono essere rimossi o la loro conc ridotta considerevolmente; questo può ottenersi con l’aggiunta di acetato di sodio

 

CH3COO-  + H+                 CH3COOH

 

 L’ acetato di sodio   consuma    ioni H+  e mantiene sufficientemente alta la  [S=]  e rende la pp completa.

 

Un altro metodo è impiegare un solfuro solubile, p.es., ammonio o sodio solfuro che mantengono alta la concentrazione di ioni solfuro in soluzione; ZnS, MnS e simili solfuri possono essere completamente precipitati.

 

 

Esempio. Calcolare la concentrazione massima di ioni Cd++ e Mn++ che rimarranno in soluzione dopo la pp con un eccesso di H2S in HCl 0,25 M.

 

( prodotti di solubilità:  CdS = 5,5 x 10 -25           MnS = 1,4 x 10 -15 )

 

La conc degli ioni [S=] in HCl 0,25 M saturato con H2S  è 1,7 x 10 -22 gmol/L

 

Quindi       [Cd++] x [S=] = 5,5 x 10 -25     

 

[Cd++] = 5,5 x 10 -25  /  1,7 x 10 -22  = 3,2 x 10 -3 g*mol/L 

 

            =  3,2 x 10 -3  x 112,4 = 3,6 x 10 -1 g/L

Così  H2S precipiterà circa 96% di  Cd++ dalla soluzione di HCl 0,25 M contenente 10 mg / ml di ioni Cd++

 

Per il solfuro di manganese avremo:

[Mn++] x [S=] = 1,4 x 10 -15

 

[Mn++] = 1,4 x 10 -15 /1,7 x 10 -22  = 3,2 x 10 -3 g*mol/L 

 

           = 8,2 x 10 6 x 55 = 4,5 x 10 8 g/L

 

Questo mostra chiaramente che il MnS non può essere precipitato in una soluzione di HCl 0,25 M.

 

Nota: 4,5 x 10 8 g/L sono gli ioni manganese che rimangono in soluzione!!

 

 

Fonte: http://www.luindil.it/chimica/archivio/fILE/TAGLIONI/PRODOTTO%20DI%20SOLUBILITA.doc

Sito web da visitare: http://www.luindil.it/chimica/archivio/fILE/TAGLIONI/PRODOTTO%20DI%20SOLUBILITA.doc

Autore del testo: non indicato nel documento di origine

Il testo è di proprietà dei rispettivi autori che ringraziamo per l'opportunità che ci danno di far conoscere gratuitamente i loro testi per finalità illustrative e didattiche. Se siete gli autori del testo e siete interessati a richiedere la rimozione del testo o l'inserimento di altre informazioni inviateci un e-mail dopo le opportune verifiche soddisferemo la vostra richiesta nel più breve tempo possibile.

 

Equilibri di solubilità e prodotto di solubilità kps

 

 

I riassunti , gli appunti i testi contenuti nel nostro sito sono messi a disposizione gratuitamente con finalità illustrative didattiche, scientifiche, a carattere sociale, civile e culturale a tutti i possibili interessati secondo il concetto del fair use e con l' obiettivo del rispetto della direttiva europea 2001/29/CE e dell' art. 70 della legge 633/1941 sul diritto d'autore

Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).

 

Equilibri di solubilità e prodotto di solubilità kps

 

"Ciò che sappiamo è una goccia, ciò che ignoriamo un oceano!" Isaac Newton. Essendo impossibile tenere a mente l'enorme quantità di informazioni, l'importante è sapere dove ritrovare l'informazione quando questa serve. U. Eco

www.riassuntini.com dove ritrovare l'informazione quando questa serve

 

Argomenti

Termini d' uso, cookies e privacy

Contatti

Cerca nel sito

 

 

Equilibri di solubilità e prodotto di solubilità kps