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Solubilità

In generale solo una quantità finita di un solido si scioglie

in un dato volume di solvente dando luogo ad una soluzione

satura, cioè una soluzione in equilibrio con un eventuale

solido in eccesso. Equilibrio

dinamico

La concentrazione del soluto nella soluzione satura è

detta solubilità. Ad esempio la solubilità di NaCl in acqua

è di 36 g per 100 ml di acqua a 20°C o circa 6,15 M.

Molti composti ionici sono poco solubili o praticamente insolubili

e instaurano un equilibrio (eterogeneo) con gli ioni costituenti

nella soluzione satura.

Ad esempio per il cloruro di argento si ha:

AgCl(s) Ag (aq) + Cl (aq)

+ -

cui corrisponde una costante di equilibrio K , detta

ps

prodotto di solubilità:

K =[Ag ][Cl ]

+ -

ps

Altri esempi di sali poco solubili sono: K =[Pb ][I ]

PbI (s) Pb (aq) + 2I (aq) 2+ - 2

2+ - ps

2

Ca (PO ) (s) 3 Ca (aq) + 2 PO (aq)

2+ 43-

3 4 2 K =[Ca ] [PO ]

2+ 3 2

43-

ps

solubilit à

Generalmente la è definita come il numero di

moli di sale che si sciolgono per litro di soluzione.

s e può essere calcolata

Essa è indicata con

considerando la stechiometria dell’equilibrio di

solubilità.

Ad esempio per i tre composti precedenti si ha:

AgCl(s) Ag (aq) + Cl (aq)

+ -

moli di unità formula solubilizzate

s=[Ag ]=[Cl ]

+ - Ξ per litro di soluzione

PbI (s) Pb (aq) + 2I (aq)

2+ -

2 ] s=[I ]/2 [I ]=2s

s=[Pb

2+ - -

Ca (PO ) (s) 3 Ca (aq) + 2 PO (aq)

2+ 43-

3 4 2

]/3 [Ca ]=3s s=[PO ]/2 [PO ]=2s

s=[Ca

2+ 2+ 43- 43-

Calcolo del K dalla solubilità – Calcolare il K del PbI

ps ps 2

sapendo che la sua solubilità è di 1,2×10 mol/l

-3 K =[Pb ][I ]

2+ - 2

PbI (s) Pb (aq) + 2I (aq)

2+ - ps

2

[Pb ]=s [I ]=2s

2+ -

K =[Pb ][I ] =s(2s) =4s

2+ - 2 2 3

ps

K =4s =4(1,2×10 ) = 6,9×10

3 -3 3 -9

ps

Calcolo della solubilità dal K – Calcolare la solubilità dell’

ps

AgCl sapendo che il suo K vale 1,8×10

-10

ps

AgCl(s) Ag (aq) + Cl (aq)

+ -

Concentraz. iniziali - 0 0

Variaz. concentraz. - +x +x

Concentraz. Equilibrio - x x

K =[Ag ][Cl ]=x⋅x=x

+ - 2 =

x K

ps ps

= = × = × = = ×

-10 -5 -5

x K 1,8 10 1,4 10 s x 1,4 10

ps

Calcolo della solubilità dal K – Calcolare la solubilità del CaF

ps 2

sapendo che il suo K vale 3,4×10

-11

ps CaF (s) Ca (aq) + 2F (aq)

2+ -

2

Concentraz. iniziali - 0 0

Variaz. concentraz. - +x +2x

Concentraz. Equilibrio - x 2x

=

=[Ca ][F ] =x(2x) =4x

K 2+ - 2 2 3 x K /4

3

ps ps

= = × = ×

-11 -4

3

x K /4 3,4 10 /4 2,0 10

3 ps

L’aggiunta di ulteriore solido ad una soluzione satura non

ha nessun effetto sull’equilibrio (Kps non dipende dalla

concentrazione del solido).

L’aggiunta di sostanze ioniche che liberano gli ioni che

compaiono nell’espressione del Kps, perturbano l’equilibrio

del sistema.

Effetto dello ione comune

Consideriamo ora la solubilità di un sale poco solubile in una

soluzione contenente uno dei due ioni implicati nell’equilibrio di

solubilità, ad esempio, di AgCl(s) in una soluzione di NaCl.

AgCl(s) Ag (aq) + Cl (aq)

+ -

In base al principio di Le Chatelier, l’equilibrio viene spostato

verso sinistra dalla presenza di Cl per cui possiamo prevedere

-

che la solubilità in NaCl sia inferiore a quella dell’acqua pura.

, per il quale

Calcoliamo ad esempio la solubilità di AgBrO 3

K =5,8×10 , in una soluzione di NaBrO 0,10M.

-5

ps 3

si dissocia completamente

In soluzione l’NaBrO 3

NaBrO (s) Na (aq) + BrO (aq)

+ 3-

3

per cui la soluzione è 0,10 M in BrO che uno ione in comune

3-

con l’ AgBrO :

3

AgBrO (s) Ag (aq) + BrO (aq)

+ 3-

3

1) Aggiungendo il sale poco solubile a NaBrO (aq):

3

AgBrO (s) Ag (aq) + BrO (aq)

+ 3-

3

Concentraz. iniziali - 0 0,10

Variaz. concentraz. - +x +x

Concentraz. Equilibrio - x 0,10+x

K =[Ag ][BrO ]=x⋅(0,10+x)

+ 3-

ps

Si noti che x è molto piccolo per cui 0,10+x≈0,10

× -5

K 5,8 10

K =x⋅0,10 ps

= = = × - 4

x 5,8 10

ps 0,10 0,10

s = x= 5,8×10

-4

Si noti che la solubilità è inferiore a quella in acqua pura:

= = × = ×

-5 -3

x K 5,8 10 7,6 10

ps

2) Aggiungendo NaBrO (aq) al sale poco solubile:

3

AgBrO (s) Ag (aq) + BrO (aq)

+ 3-

3

Concentraz. iniziali - (K ) 0,1+(K )

1/2 1/2

ps ps

Variaz. concentraz. - -x -x

Concentraz. Equilibrio - 7,6×10 -x 0,1-7,6×10 -x

-3 -3

K =[Ag ][BrO ]

+ 3-

ps

x è molto piccolo per cui 0,10-7,6 ≈0,10

×10 -x

-3

= × -3

=(7,6 10 -x)⋅0,10

K -3 x 7,02 10

×

ps

s =(7,6 10 -7,6 10 )= 5,8×10

-3 -3 -4

× ×

Lo stesso valore ottenuto nel calcolo precedente


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AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in farmacia
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica generale e Inorgancia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Gabriele D'Annunzio - Unich o del prof Marrone Alessandro.

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