Solubilità e Molarità di Ioni di un sale

[Rosa]

Buongiorno quale è la differenza tra solubilità e molarità?
Per esempio nel calcolo della concentrazione degli ioni di un sale in soluzione il singolo ione viene moltiplicato per la carica che ha in soluzione. Invece il libro quando calcola la solubilita degli ioni di un sale non la moltiplica per la carica. Perché?grazie

[Nico]

La solubilità è definita come la concentrazione della soluzione satura. Indica, in altre parole, la quantità massima di soluto che può esser disciolta in un dato volume di solvente.
La molarità definisce, invece, la concentrazione di una soluzione; esprime, cioè, la quantità di sostanza, espressa in moli, disciolta in un litro di soluzione.

[Rosa]

Quindi numericamente possono coincidere ma concettualmente sono diverse

[LuiCap]

Invece il libro quando calcola la solubilità degli ioni di un sale non la moltiplica per la carica. Perché?grazie

Secondo me stai confondendo il bilancio di carica con il bilancio di massa.

Soluzione acquosa di CaCl2 1 M
È un elettrolita forte (un sale solido) molto solubile in acqua, perciò in acqua non solo si scioglie, ma si dissocia completamente nei suoi ioni.
La molarità dello ione Ca2+ è 1 M perché da 1 mol di CaCl2 si forma 1 mol di Ca2+.
La molarità dello ione Cl- è 2 M perché da 1 mol di CaCl2 si formano 2 mol di Cl-.
Il bilancio di massa è perciò:
[CaCl2] = [Ca2+] + 2[Cl-]
La massa si deve conservare:
1mol CaCl2 · MM CaCl2 = (1 mol Ca2+ · MM Ca2+) + (2 mol Cl- · MM Cl-)
1 mol · 110,99 g/mol = 1 mol · 40,08 g/mol + 2 mol · 35,453 g/mol
110,99 g = 40,08 g + 70,91 g
110,99 g = 110,99 g
Il bilancio di carica di una soluzione acquosa di CaCl2 è:
[H+] + 2[Ca2+] = [OH-] + [Cl-]

Soluzione acquosa satura di PbBr2
È un elettrolita forte (un sale solido) poco solubile in acqua, perciò in acqua si scioglie in minima parte; quella parte che si scioglie si dissocia completamente nei suoi ioni.
La solubilità del PbBr2 in acqua è 0,0108 M; questa è la concentrazione molare della soluzione satura in acqua.
La molarità dello ione Pb2+ nella soluzione satura è 0,0108 M perché da 1 mol di PbBr2 si forma 1 mol di Pb2+.
La molarità dello ione Br- nella soluzione satura è 0,0108 · 2 = 0,0216 M perché da 1 mol di PbBr2 si formano 2 mol di Br-.
Il bilancio di massa è perciò:
[PbBr2](sat) = [Pb2+] + 2Br-]
La massa si deve conservare:
1mol PbBr2 · MM PbBr2 = (1 mol Pb2+ · MM Pb2+) + (2 mol Br- · MM Br-)
1 mol · 367,01 g/mol = 1 mol · 207,20 g/mol + 2 mol · 79,904 g/mol
367,01 g = 207,20 g + 159,81 g
367,01 g = 367,01 g
Il bilancio di carica di una soluzione acquosa satura di PbBr2 è:
[H+] + 2[Pb2+] = [OH-] + [Cl-]
La dissoluzione di un elettrolita poco solubile in acqua è regolata da una costante di equilibrio chiamata prodotto di solubilità, che, come tutte le costanti, si trova in letteratura (autori diversi riportano valori leggermente diversi, l'importante è che abbiano tutti lo stesso ordine di grandezza.
La Ks del PbBr2 è 5,03·10^-6, dalla quale è possibile calcolare la solubilità del sale:

   

Non ci sono differenze tra il trattamento di un elettrolita molto solubile e uno poco solubile in acqua.
Non capisco perciò da dove deriva quello che hai scritto: "Invece il libro quando calcola la solubilità degli ioni di un sale non la moltiplica per la carica". E infatti non la deve moltiplicare per la carica ma per il coefficiente stechiometrico di ciascun ione.

[Rosa]

le allego questo problema svolto dal docente che ha detto che bisogna moltiplicare per la carica per il calcolo della forza ionica

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Ho disegnato un rettangolo blu intorno al fattore carica

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Ma questo forse vale per il calcolo della forza ionica?! Ho fatto davvero confusione

[LuiCap]

Ovvio che sì