N. moli necessarie per formare un precipitato

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ddem

2020-11-11 14:36

"Se nell'acqua di mare la concentrazione di Mg2+ è 1350 mg/L, quale concentrazione di OH- è necessaria per far precipitare Mg(OH)2?"

kps = [Mg2+][OH-]^2

So che kps = 5,6*10^-12. Cerco la molarità di Mg2+.

1350 mg/L = 1,35 g/L = 5,55*10^-2 mol/L

Una volta trovata, applico la formula

5,6*10^-12 = (5,55*10^-2)(2x)^2

radq x^2 = radq 2,52*10^-11

x = 5,02 * 10^-6

perciò

[OH-] = (2 * 5,02*10^-6)^2

[OH-] = 1*10^-10

Il testo recita invece che [OH-] dovrebbe superare 1*10^-5 mol/L.

LuiCap

2020-11-11 15:36

È sbagliato l'ultimo passaggio. :-(

Se fosse corretto il tuo risultato avremmo che:

Ks = [Mg2+][OH-]^2

Ks = 5,55·10^-2 · (1,01·10^-10)^2 = 5,6·10^-22

il che non corrisponde al vero!!!

La risoluzione corretta è:

x = 5,02·10^-6 mol/L

perciò:

[OH-] = 2 · 5,02·10^-6 = 1,00·10^-5 mol/L

Ks = [Mg2+][OH-]^2

5,6·10^-12 = 5,55·10^-2 · [OH-]^2

[OH-]^2 = 5,6·10^-12 / 5,55·10^-2 = 1,01·10^-10 mol^2/L^2

[OH-] = radq (1,01·10^-10 mol^2/L^2) = 1,00·10^-5 mol/L

Verifica:

Ks = 5,55·10^-2 · (1,00·10^-5)^2 = 5,6·10^-12.............OK!!!

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ddem

2020-11-12 12:05

LuiCap ha scritto:

È sbagliato l'ultimo passaggio. :-(

Se fosse corretto il tuo risultato avremmo che:

Ks = [Mg2+][OH-]^2

Ks = 5,55·10^-2 · (1,01·10^-10)^2 = 5,6·10^-22

il che non corrisponde al vero!!!

La risoluzione corretta è:

x = 5,02·10^-6 mol/L

perciò:

[OH-] = 2 · 5,02·10^-6 = 1,00·10^-5 mol/L

Ks = [Mg2+][OH-]^2

5,6·10^-12 = 5,55·10^-2 · [OH-]^2

[OH-]^2 = 5,6·10^-12 / 5,55·10^-2 = 1,01·10^-10 mol^2/L^2

[OH-] = radq (1,01·10^-10 mol^2/L^2) = 1,00·10^-5 mol/L

Verifica:

Ks = 5,55·10^-2 · (1,00·10^-5)^2 = 5,6·10^-12.............OK!!!

Ho altri due esercizi invece di cui conosco il risultato solo al netto ovvero si specifica soltanto se la costante del prodotto di solubilità sia maggiore o minore rispetto al quoziente di reazione ma non vengono esplicitate le cifre. Posto solo per una conferma da parte tua. Sono elementari ma ho bisogno di un feedback per costruire una solida base e ho il timore di sbagliare anche le sciocchezze.

Il testo del primo quesito: "Si ha una soluzione con una concentrazione di ioni piombo (II) 0,0012 M. Precipiterà PbCl2 se si aggiunge un sale abbastanza solubile contenente ioni cloruro così che la concentrazione di Cl- sia 0,01 M?"

Q = [Pb2+][Cl-]^2

Q = (0,0012)(2*0,01)^2

Q = 4,8*10^-7

Q < kps se kps = 1,7*10^-5. No precipitazione.

Il testo del secondo problema: "Se la concentrazione di Zn2+ in 10 mL di acqua è 1,63*10^-4 M precipiterà idrossido di zinco Zn(OH)2 quando vengono aggiunti 4 mg di NaOH?"

Zn(OH)^2

Q = [Zn2+][OH-]^2

Cerco la concentrazione di ioni idrossido (si dice ioni idrossido o ioni idrossidi?).

4 mg NaOH/10 mL = 4*10^-3 g NaOH/10 mL = 1*10^-4 mol/0,01 L poi 1*10^-4 mol: 0,01 L = x : 1 L

x = 0,01 M NaOH

Q = (1,63*10^-4)(2*0,01)^2

Q = 6,5*10^-8

Q > kps se kps = 3*10^-17. Precipitazione.

LuiCap

2020-11-12 17:37

In entrambi gli esercizi commetti lo stesso errore, cioè moltiplicare per 2 la concentrazione dell'anione.

Il coefficiente stechiometrico 2 ci dice che:

- nel PbCl2 il rapporto tra gli ioni piombo(II) e gli ioni cloruro è di 1:2, perciò per trovare la solubilità (ovvero la massima concentrazione possibile della soluzione = soluzione satura) del sale poco solubile in acqua, nota la costante che regola il suo equilibrio di dissoluzione si ha:

[Pb2+] = s

[Cl-] = 2s

Ks = [Pb2+][Cl-]^2

Ks = s · (2s)^2 = 4 s^3 = 1,7·10^-5

s = (1,7·10^-5/4)^1/3 = 1,62·10^-2 mol/L

Nell'esercizio dato non devi trovare la solubilità, ma il quoziente di reazione, note le concentrazioni di ioni piombo(II) e di ioni cloruro che vengono mescolate tra loro, per cui:

[Pb2+] = 0,0012 mol/L

[Cl-] = 0,01 mol/L

Ks = [Pb2+][Cl-]^2 = 1,7·10^-5

Q = [Pb2+][Cl-]^2

Q = 0,0012 · 0,01^2 = 1,2·10^-7

Q < Ks ==> non si forma il precipitato

Stesso errore nell'altro esercizio: la concentrazione degli ioni idrossido (plurale + singolare) è:

n OH- = 0,004 g / 40 g/mol = 1,0·10^-4 mol

[OH-] = 1,0·10^-4 mol / 0,010 L = 0,01 mol/L

[Zn2+] = 1,63·10^-4 mol/L

Ks = [Zn2+][OH-]^2 = 3,0·10^-17

Q = [Zn2+][OH-]^2

Q = 1,63·10^-4 · 0,01^2 = 1,63·10^-8

Q > Ks ==> si forma il precipitato

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