Solubilità

[Nicolasert]

Salve ,
Traccia:
Calcolare la solubilità di CaF2 in ciascuna delle seguenti condizioni: 
a) in una soluzione di CaCl2 0.010 M;
c) in una soluzione di NaCl 1.0*10-5 M:
d) in una soluzione tamponata a pH=1.0
[Kps CaF2 = 1.0*10-10; Ka HF = 6.8*10-4]


—-
a) effetto ione comune quindi kps= S(S+0.010) S= 10^-9
B) Al punto due mi ho trovato difficoltà , però o pensato a questo: 2NaCl + CaF2 -> CaCl2 + NaF
     CaF2 = 9.99*10^-3 quindi S=[Ca^2+]= 9.99*10^-2 [F-]=2[Ca2+]
C) s= (Ks(1+[H+]/Ka)^2)= 10^-5
Grazie per l’aiuto

[LuiCap]

a) Sì, è l'effetto dello ione in comune, ma il calcolo è sbagliato.
Ks = 1,0·10^-10 = (0,010+s)(2s)^2
1,0·10^-10 = 0,010 · 4s^2
s = radq (1,0·10^-10/0,040) = 5,0·10^-5 mol/L

b) L'NaCl è un elettrolita forte che aumenta la forza ionica della soluzione, cui corrisponde una diminuzione dei coefficienti di attività dell'anione e del catione del sale poco solubile, con conseguente aumento della solubilità rispetto a quella in acqua.
Prova tu.

c) La solubilità del CaF2 in acqua è:
Ks = 4s^3
s = (1,0·10^-10/4)^1/3 = 2,92·10^-4 mol/L
A pH 1,0 la solubilità aumenta, quindi la formula che hai usato è sbagliata.
s = [Ca2+] = [F-] + [HF]
[F-] = radq (Ks/[Ca2+])
[HF] = [F-][H+]/Ka
Prova tu a sviluppare il calcolo

[Nicolasert]

Il punto b) però non ho capito come affrontare nei calcoli.

[LuiCap]

Gli elettroliti estranei, che non hanno cioè uno ione estraneo con il composto poco solubile, influenzano la sua solubilità perché producono un aumento della forza ionica, cui corrisponde una diminuzione dei coefficienti di attività del catione e dell'anione del sale poco solubile. Il fenomeno prende il nome di effetto sale.

   

La solubilità del CaF2 in una soluzione 1,0·10^-5 M di NaCl è quindi maggiore che nell'acqua pura.
Questo fenomeno, dovuto alle interazioni tra gli ioni di carica opposta che limitano l'attività, ossia la possibilità di reagire di Ca2+ e F-, è tanto più evidente quanto maggiore è la forza ionica.

Volendo essere molto accurati, quando siamo in presenza di un elettrolita con uno ione in comune (punto b), CaCl2 0,010 M) occorrerebbe tener conto di due effetti contrastanti: da una parte l'effetto dello ione in comune che diminuisce la solubilità del composto poco solubile, dall'altra l'effetto provocato dalla diminuzione dell'attività degli ioni presenti in soluzione.
Si può verificare che quanto più basso è il prodotto di solubilità del composto poco solubile, tanto più prevale l'effetto dello ione in comune rispetto all'effetto sale.