esercizio solubilità

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roberto96

2016-12-19 14:17

Salve, volevo sapere se questo problema è risolto correttamente:

    Determinare la solubilità molare di Ag2SO4 in acqua ed in una soluzione di AgNO3 0.25 M. Si consideri AgNO3 completamente dissociato (Kps di Ag2SO4 = 1.4 x 10-5 M3)

Ag2SO4 + H2O ---------> Ag2+ + SO4^2-

Kps= (Ag2+) ( SO4)^2

s=3rad/4 s= 3rad1.4 x 10-5/4= 0,015 M

Ag2SO4 + H2O ---------> Ag2+ + SO4^2-

AgNO3 ------------> Ag+ + NO3-

Kps= (Ag2+) ( SO4)^2

s=1,4*10^-5 M = (0,25s) + s^2

s= 5,8*10^-5

Svolto correttamente? Grazie

LuiCap

2016-12-19 21:03

No, la tua risoluzione è sbagliata :-(

Prima di affrontare questo tipo di esercizi devi capire bene come avviene la dissociazione dei composti ionici in acqua:

non è possibile che lo ione argento in un caso sia Ag(2+) e nell'altro Ag(+), è un errore piuttosto grave :-(

solubilità Ag2SO4.jpg
solubilità Ag2SO4.jpg

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roberto96

2016-12-20 12:24

grazie per il vostro valido aiuto, ora provo da sola a svolgere la seconda parte dell'esercizio.

Riprovo a scrivere la seconda parte dell'esercizio:

AgSO4 + H2O -------> 2Ag+ + SO42^-

AgNO3 ---------> Ag^+ + NO^3-

Kps = (Ag+)^2 * (SO4^-2)

AgSO4 + H2O -------> 2Ag+ + SO42^-

Co 0,25

-x +2x x

Co-x 0,25+x x

Kps= (Ag+)^2 * (SO4^-2) = 1,4*10^-5

s= x(0,25)^2= 1,4*10^-5

s=2,24*10^-4

COrretto?

LuiCap

2016-12-20 13:13

Per forza è corretto, l'ho risolto io :-D

Però sei riuscita a copiare in modo sbagliato :-@

Ag2(SO4) <--> 2 Ag+ + SO4(2-)

Prova a risolvere quest'altro esercizio:

Determinare la solubilità molare di Sr3(PO4)2 in acqua ed in una soluzione di Na3PO4 0,50 M.

Si consideri Na3PO4 completamente dissociato

(Kps di Sr3(PO4)2 = 1,0 x 10-31

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roberto96

2016-12-20 14:15

Sr3(PO4)2 + H2O --------> 3Sr^2+ + PO4^3-

kps= (Sr2+)^3 (PO4^3)

s= 3rad/4= s=3rad1,0*10^-31/4= 4,9*10^-21

Sr3(PO4)2 + H2O --------> 3Sr^2+ + PO4^3-

Na3PO4 -------------> 3Na^+ + PO4^3-

Sr3(PO4)2 + H2O --------> 3Sr^2+ + PO4^3-

Co 0,50

-x +2x

Co-x 0,50+2x

kps= (Sr2+)^3 (PO4^3)= 1,0*10^-31

kps= x(0,50)^2/1,0*10^-31=

s= 4*10^-31

Va bene? Ho dei dubbi riguardo alla radice quadrata di 3

LuiCap

2016-12-20 17:06

No, è sbagliato perché l'equilibrio di solubilità è:

Sr3(PO4)2 <--> 3 Sr(2+) + 2 PO4(3-)

Il numero delle cariche elettriche a sx deve essere uguale a quello a dx:

0 = 3(2+) + 2(3-)

0 = (6+) + (6-)

0 = 0

Ks = (3s)^3 · (2s)^2

Prova ora tu a ricalcolare la solubilità in acqua e quella in Na3PO4

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roberto96

2016-12-20 20:21

allora solubilità n H2O

s=5rad(kps)/4=

Solo che non riesco a fare la radice quinta sulla calcolatrice e non so se il procedimento da me iniziato è corretto

LuiCap

2016-12-20 20:42

Questa però è matematica :-(

1,0·10^-31 = (3s)^3 · (2s)^2

1,0·10^-31 = 27s^3 · 4s^2

1,0·10^-31 = 108s^5

s = (1,0·10^-31 /108)^1/5 = 2,47·10^-7 mol/L

La radice ennesima di a è uguale ad a elevato ad 1/n.

Sulla calcolatrice si usa la funzione di elevamento a potenza:

a^(1/n)

radice ennesima.jpg
radice ennesima.jpg

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roberto96

2016-12-21 13:06

riprendo l'esercizio,

partendo dall'inizio

Sr3(PO4)2 + H2O --------> 3Sr^2+ + 2PO4^3-

kps = (Sr^2+)^3*(PO4ì3-)^2

s= 3rad1,0*10^-31/4= 2,47*10^-7

Sr3(PO4)2 + H2O --------> 3Sr^2+ + 2PO4^3-

Na3PO4 + H2O --------> 3Na^+ + PO4^3-

kps= (Sr^2+)^3*(PO4^3)^2

Sr3(PO4)2 + H2O --------> 3Sr^2+ + 2PO4^3-

Co 0,50

-x +2x

Co-x 0,50+2x

kps= (Sr^2+)^3*(PO4^3)^2=1,0*10^-31

kps=x(0,50)/ 1,0*10^-11= 4*10^-31

COrretto? Grazie

LuiCap

2016-12-21 15:27

No, è sbagliata sia la prima parte che la seconda.

Evidentemente c'è qualcosa che non hai capito, non so se siano concetti chimici o matematici :-(

Sr3(PO4)2.jpg
Sr3(PO4)2.jpg

Riprova ancora con quest'altro esercizio:

Determinare la solubilità molare di Fe(OH)3 in acqua ed in una soluzione di Ba(OH)2 0,10 M.

Si consideri Ba(OH)2 completamente dissociato.

(Kps di Fe(OH)3 = 2,8 x 10-39)

roberto96

2016-12-21 15:49

riprovo a fare l'esercizio nuovo


riprovo ora dopo aver letto attentamente la risoluzione del precedente esercizio.

Fe(OH)3 ---> <------- Fe^3+ + 3OH^-

Co 0 0

-x s 3s

Co-x s 3s

kps= (Fe^3+) (OH^-)^3

s=4rad(2,8*10^-39)/27=1,04*10^-10

Risolto bene? Non so se ho sbagliato qualche calcolo, grazie mille per gli esercizi precedenti e per la vostra disponibilità

LuiCap

2016-12-21 16:19

Ok, adesso lo svolgimento è corretto :-D

Attento(a) però agli arrotondamenti:

s = 1,00913·10^-10 = 1,01·10^-3 mol/L

Prova a svolgere anche la seconda parte.

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roberto96

2016-12-21 16:40

Ba(OH)2 ------> Ba^2+ + 2OH^- Fe(OH)3 ---> <------- Fe^3+ + 3OH^- Co 0 0,10 -x s +3s Co-x s 0,10+ 3s Kps= (Fe^3+) (OH^-)^3=2,8*10^-39 kps= x(0,10)^3=2,8*10^-39 2,8*10^-36 corretto?

LuiCap

2016-12-21 17:29

È sbagliato in parte perché dalla dissociazione completa di 0,10 mol di Ba(OH)2 si formano 0,10 mol di Ba2+ e 0,20 mol di OH- secondo la reazione:

Ba(OH)2 --> Ba2+ + 2 OH-

Quindi la solubilità dell'Fe(OH)3 diventa:

2,8·10^-39 = s · (0,20 + 3s)^3

Trascuriamo 3s:

2,8·10^-39 = s · (0,20)^3

2,8·10^-39 = s · 0,0080

s = 3,5·10^-37 mol/L

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roberto96

2016-12-21 18:07

capito perfettamente, grazie mille per il tuo valido aiuto.


Il Kps di Mg(OH)2è 1.2 x 10-11. Calcolare il pH di una soluzione satura di Mg (OH)2. Mg(OH)2 -----> <------ Mg^2+ + 2OH^- kps= (Mg^2+)(OH^-)^2 Da qui non riesco a capire come proseguire? Potreste aiutarmi gentilmente? COme posso ricavare OH^- per poi trovare il pH ed il pOH? Grazie

LuiCap

2016-12-21 20:26

Dalla domanda che poni capisco (spero di sbagliarmi!!!) che tu stia tentando di risolvere gli esercizi applicando in modo sterile delle formule, ma senza capire a fondo il loro significato.

Una mano te la do, ma tu prima prova a rispondere a queste domande:

a) Cos'è una soluzione satura? È un miscuglio omogeneo o eterogeneo?

b) Cos'è la solubilità?

roberto96

2016-12-21 20:34

grazie mille, comunque sto cercando di imparare sia la teoria che le formule.

a una soluzione satura è una soluzione ove è stata sciolta la quantità massima di soluto e non se ne può sciogliere altro

Una soluzione satura è un miscuglio omogeneo

b la solubilità è la quantità di soluto sciolto in un determinato solvente ad una certa temperatura

la formula per calcolarla è radkps mentre per calcolare il kps solubilità alla seconda.

LuiCap

2016-12-22 12:19

Una soluzione satura è un miscuglio omogeneo.

NO

Una soluzione satura è un miscuglio eterogeneo in cui è presente una fase solida (il soluto solido, detto anche "corpo di fondo";-) e una fase liquida costituita dalla soluzione satura del soluto in esame.

Consideriamo solo il caso in cui il solvente è l'acqua e il soluto un composto ionico solido.

Esempi:

NaCl(s) --> Na+ + Cl-........................ dissociazione ionica completa

AgCl(s) <--> Ag+ + Cl-...................... dissociazione ionica parziale, o equilibrio di solubilità

La solubilità è la quantità di soluto sciolto in un determinato solvente ad una certa temperatura.

NO

La solubilità è la quantità massima di soluto sciolto in un determinato volume di solvente ad una certa temperatura, quindi la solubilità è la concentrazione massima che la soluzione può avere ad una determinata temperatura.

I composti poco solubili in acqua hanno una solubilità molto bassa, questo significa che l'equilibrio di solubilità è molto spostato verso sinistra.

Si tratta di un equilibrio in fase eterogenea regolato da una costante a temperatura costante che prende il nome di prodotto di solubilità (Ks), in cui la fase solida è in equilibrio con i suoi ioni in soluzione acquosa:

Per un generico composto AxBy si ha:

AxBy(s) <--> x Ay+ + y Bx-

Poiché la concentrazione di un solido puro è unitaria, la Ks è:

Ks = [Ay+]^x · [Bx-]^y

che è costante a temperatura costante, come tutte le costanti di equilibrio

La costante di solubilità è il prodotto delle concentrazioni massime (solubilità) degli ioni ciascuna elevata al suo coefficiente stechiometrico, che prende il nome di prodotto ionico; questa è la ragione per cui questa costante di equilibrio prende il nome di prodotto di solubilità.

Se il prodotto ionico è minore della Ks, il sistema non è all'equilibrio e si ha un sistema omogeneo detto soluzione insatura.

Se il prodotto ionico è maggiore della Ks, il sistema non è in equilibrio e si ha un sistema eterogeneo detto soluzione sovrassatura che, spontaneamente evolve fino a raggiungere nuovamente l'equilibrio con formazione (precipitazione) di una quantità di soluto solido.

La formula per calcolarla è radkps mentre per calcolare il kps solubilità alla seconda

NO, questo è vero solo nel caso in cui il soluto sia formato da 1 ione positivo e 1 ione negativo (es: AgCl, BaSO4, AlPO4, ecc...)

Questi concetti devono essere assolutamente chiari prima di risolvere gli esercizi ;-)

Torniamo al quesito che hai posto:

Calcolare il pH di una soluzione satura di Mg(OH)2.

(Ks = 1,2·10^-11)

Mg(OH)2__.jpg
Mg(OH)2__.jpg

Questo significa che la concentrazione massima o solubilità dell'Mg(OH)2 solido in acqua è 1,44·10^-4 mol/L, corrispondenti a 0,00841 g/L.

Qual è la concentrazione molare degli ioni Mg2+ e OH- presenti nella soluzione acquosa satura?

Prova a proseguire tu.

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roberto96

2016-12-22 12:36

grazie, ho letto tutto attentamente.

Molarità OH-= 2*1,44*10^-4 mol/L = 2,88*10^-4 M

pOH= 3,54 pH= 10,46

Mg^2+ = 3,5*10^-11

Corretto?

LuiCap

2016-12-22 13:01

pOH e pH sono corretti.

Non capisco dove hai tirato fuori che la molarità di Mg2+ è 3,5·10^-11 O_o

roberto96

2016-12-22 13:04

la concentrazione di Mg^2+ corrisponde a 10^-10,46 giusto?

LuiCap

2016-12-22 13:17

Assolutamente no :-@

Tu hai fatto:

10^-10,46 = 10^-pH = [H+]

[Mg2+] = s = 1,44·10^-4 mol/L

[OH-] = 2s = 2,88·10^-4 mol/L

Verifica:

Ks = s · (2s)^2

Ks = 1,44·10^-4 · (2,88·10^-4)^2 = 1,2·10^-11 che è esattamente il prodotto di solubilità dell'Mg(OH)2 che ti ha fornito il testo

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roberto96

2016-12-22 14:13

grazie mille, riprovo con altri esercizi

LuiCap

2016-12-22 14:32

Ne voglio vedere risolto tutto correttamente :-D

roberto96

2016-12-22 14:34

3. Calcolare il Kps dell’idrossido di cromo (III) sapendo che il pH di una sua soluzione satura è 10.67. Cr(OH)3 ----> <------- Cr^3+ + 3OH^- kps= (Cr^3+) (OH^-)^3 pH=10,67 pOH= 3,33 OH^-= 4,7*10^-4*3= 1,41*10^-3 Ho trovato la concentrazione di OH^- ora devo trovare la solubilità . Solo che non riesco a capire come fare non avendo il kps

LuiCap

2016-12-22 17:18

No, mi dispiace, ma ancora non hai capito :-(

Dal pOH si calcola la molarità degli ioni OH- presenti nella soluzione satura.

Poiché da 1 mole di Cr(OH)3 solido si formano 3 moli di ioni OH-, la molarità degli OH- calcolata corrisponde a 3s, da cui s = [OH-]/3.

Calcolata la solubilità, la Ks sarà:

Ks = [OH-]/3 · [OH-]^3

Cr(OH)3.jpg
Cr(OH)3.jpg

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roberto96

2016-12-22 19:02

compreso, grazie mille per l'aiuto e la disponibilità