Esercizi solubilità

Risoluzione esercizio sulla solubilità

Scomposizione del sale

Es KNO₃ → K⁺ + NO₃^-

Scrittura formula K_ps: K_ps = [K⁺][NO₃^-]

Assegnazione x

• In acque: K_ps = x²
• In ione comune: K_ps = (x+y)(x)
• Trovare pure x

Calcolo solubilità

Es x = 3^K_ps/₄

Calcolo pH se richiesto

Endotermica o esotermica

K_ps↑ T ↑ e K_ps↓ T ↓ endotermica

K_ps↑ T ↓ e K_ps↓ T ↑ esotermica

Quale precipita prima?

Risoluzione esercizio sulla solubilità

Scomposizione del sale

Es KNO₃ → K⁺ + NO₃^-

Scrittura formula K_ps: K_ps = [K⁺][NO₃^-]

Assegniamo x

• In acqueo: K_ps = x²
• In ione comune: K_ps = (x+y)(x)
• Troviamo quindi x

Calcolo solubilità

Es x = ³√K_ps

Calcolo pH se richiesto

Riassorbimento

Endotermica o esotermica

↑ K_ps ↑ T ↑ e K_ps ↓ T ↓ endotermica

↑ K_ps ↓ T ↑ e K_ps ↑ T ↓ esotermica

Quale precipita prima?

Esempio 1: PbF₂ Calcolo solubilità

a) In acqua pura

PbF₂(s) ⇌ Pb²⁺(aq) + 2 F^-(aq)

K_ps = [Pb²⁺][F^-]² = 7 • 10^-3

Ogni mole di PbF₂ si dissocia in 1 mole di Pb e 2 di F

Quindi chiamo Pb x e di conseguenza F: 2x

K_ps = x • 4x² = 4x³ = 7 • 10^-3

x = 3,9 • 10^-3 = 4,2 • 10^-3 mol/L (M PbF₂) = 0,23 g/L

b) In soluzione 0,3 M in NaF → ione comune

NaF ⇌ Na⁺ + F^-

Quindi si aggiungono 0,3 M ol F^- al caso precedente

K_ps = (2x + 0,3)² • x ≈ (0,3)² = 7 • 10^-3 → x = 7 • 10^-3 / 0,09 = 0,8 • 10^-7 mol/L

Solubilità PbF₂ = 0,8 • 10^-7 mol/L = 245 g/mol = 1,51 • 10^-5 g/L

La solubilità diminuisce per l'effetto ione comune

c) In ambiente acido

F^- + H₃O⁺ → HF + H₂O

Lo ione fluoruro reagisce con gli ioni ossonio: quindi viene sottratto ai reagenti e di conseguenza l'equilibrio si sposta verso i prodotti: aumentando la stabilità

Esempio 2: KClO₄

K_ps KClO₄ = 2 • 10^-2

a) In acqua

KClO₄ ⇌ K⁺(aq) + ClO₄^- (aq)

K_ps = [K⁺] [ClO₄^-]

Ogni mole di KClO₄ si dissocia in una singola mole da prodotti

K_ps = x² = 2 • 10^-2

x = √0,02 = 0,141 mol/L

b) In soluzione 0,1 M KCl

Si aggiungono 0,1 M di K⁺ alla x

K_ps = (x + 0,1)(x) = 2 • 10^-2 ≈ x² + 0,1x = 2 • 10^-2

x = 0,1 mol/L

La solubilità cala per effetto ione comune

c) Lo ione clorato è una base coniugata di un acido debole, quindi non reagisce con l'acqua: nessun cambiamento della solubilità in ambiente acido

Esempio 3: CaC₂O₄

K_ps = 2.10^-5

a) Quanti mg di sale per 60 ml

CaC₂O₄ ⇌ Ca²⁺ (aq) + C₂O₄^2- (aq)

CaC₂O₄ si dissocia in 1 mol di Ca²⁺ e 1 di C₂O₄^2-

x² = 2.10^-5

x = 4,47.10^-3 mol/L

Moltiplicazione: 4,47.10^-3.0,04 = 1,788.10^-4 mol

m = 128,1 g/mol

m = 1,788.10^-4 mol.128,1 g/mol = 0,225 mg

Esempio 4: Mn(OH)₂

[OH^-] = 2,1.10^-5 g/L

Mn(OH)₂ ⇌ Mn²⁺ + 2OH^-

K_ps = [Mn²⁺][OH^-]²

[OH^-] = 2,1.10^-5 / (moli + M) = 1,23.10^-6 mol/L

K_ps = [OH^-]² = 5,61.10^-13

a) Ambiente acido

Gli ioni OH^- reagiscono con gli H₃O⁺ e vengono sottratti alla reazione e si sposta l’equilibrio verso destra aumentando la solubilità

b) Ambiente basico

Per effetto dello ione comune la solubilità diminuisce

Aggiuntivi

Mg(OH)₂ ⇌ Mg²⁺ + 2OH^-