Solubilità

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chiara25

2022-04-08 14:12

Ciao a tutti questa mattina ho cercato di svolgere questo problema riguardante la solubilità, ma non riesco ad andare avanti qualcuno mi potrebbe spiegare come si svolge e come ragionare?

Grazie

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LuiCap

2022-04-08 17:09

La solubilità di un composto poco solubile in acqua rappresenta la massima concentrazione della sua soluzione; in queste condizioni la soluzione è satura, ovvero gli ioni presenti in soluzione sono in equilibrio con il composto solido.

L'equilibrio di solubilità si instaura fra l'idrossido di magnesio solido e l'acqua (solvente) liquida:

Mg(OH)2 (s) + H2O(l) <--> Mg(OH)2(aq satura)

Questo significa che nel sistema è presente una soluzione acquosa satura del composto e il composto stesso solido.

Quella parte di composto disciolto in soluzione acquosa, essendo il composto un elettrolita forte, è completamente dissociata in acqua:

Mg(OH)2(aq satura) --> Mg2+(aq) + 2 OH-(aq)

Semplificando, l'equilibrio di solubilità si può dunque scrivere:

Mg(OH)2(s) <--> Mg2+ + 2 OH-

Per gli ioni si può omettere lo stato fisico perché è ovvio che essi siano in soluzione acquosa.

Poiché si formano ioni OH-, una soluzione satura di idrossido di magnesio è sicuramente basica, con pH maggiore di 7.

Cosa succede se anziché sciogliere l'idrossido di magnesio solido in acqua lo sciogliamo in una soluzione di cloruro di magnesio?

Il cloruro di magnesio è un composto completamente solubile in acqua, e completamente dissociato nei suoi ioni.

Gli ioni dell'idrossido di magnesio si trovano in presenza di uno ione in comune, l'Mg2+, perciò l'equilibrio di solubilità viene perturbato: per opporsi alla perturbazione gli ioni Mg2+ in eccesso si associano con gli ioni OH- in soluzione formando altro Mg(OH)2 solido.

In altre parole, l'equilibrio si sposta a sinistra, la solubilità del composto poco solubile diminuisce così come la concentrazione degli ioni OH- e il pH della soluzione.

Come per tutte le reazioni di equilibrio, l'equilibrio di solubilità è regolato da una costante, chiamata prodotto di solubilità (Ks o Kps) che è costante a temperatura costante.

La costante di questo equilibrio, poiché l'attività dei solidi puri vale 1, contiene solo il prodotto delle attività dei due ioni in soluzione, ognuna elevata al rispettivo coefficiente stechiometrico.

Se il prodotto ionico è minore della Ks (Qs < Ks), siamo in presenza di una soluzione insatura in cui non è presente il solido.

Se invece il prodotto ionico è maggiore della Ks (Qs > Ks), siamo in presenza di una soluzione sovrassatura.

Fino ad ora non ci sono "numeri"!!!

Solo quando si è ben compreso quanto ho scritto si possono affrontare gli esercizi.

- Calcoliamo la solubilità dell'Mg(OH)2 in acqua e il suo pH (non richiesto nell'esercizio):

Mg(OH)2(s) <--> Mg2+ + 2 OH-

≥ s......................0...........0

-s.......................+s.........+2s

≥0,0.....................s..........2s

Ks = [Mg2+][OH-]^2 = 3,4·10^-11

3,4·10^-11 = s (2s)^2 = 4s^3

s = (3,4·10^-11 / 4)^1/3 = 2,04·10^-4 mol/L = solubilità del composto in acqua

[Mg2+] = 2,04·10^-4 mol/L

[OH-] = 2 · 2,04·10^-4 mol/L = 4,08·10^-4 mol/L

pOH = 3,39

pH = 10,61 = pH della soluzione satura in acqua

- Calcoliamo la solubilità dell'Mg(OH)2 in una soluzione di MgCl2 0,1 M e il suo pH:

Mg(OH)2(s) <--> Mg2+ + 2 OH-

≥ s'.....................0,1..........0

-s'.......................+s'........+2s'

≥0,0......................s'..........2s'

Ks = [Mg2+][OH-]^2 = 3,4·10^-11

3,4·10^-11 = (0,1 + s';-)(2s';-)^2

Trascurando s' come termine additivo e svolgendo i calcoli si ha:

s' = = 9,22·10^-6 mol/L = solubilità del composto in presenza di uno ione in comune

[Mg2+] = 9,22·10^-6 mol/L

[OH-] = 2 · 9,22·10^-6 mol/L = 1,84·10^-5 mol/L

pOH' = 4,73

pH' = 9,27 = pH della soluzione satura in presenza di uno ione in comune

Concludendo, in presenza di uno ione in comune si ha:

- diminuzione della solubilità (s' < s)

- diminuzione del pH (pH' < pH)

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: chiara25

chiara25

2022-04-08 21:37

Grazie mille