17 eq eterogenei

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    24-Jun-2015

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prodotto di solubilit

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<ul><li> 1. Equilibri eterogenei Se almeno una delle specie chimiche che partecipano alla reazione si trova in una fase diversa si hanno equilibri eterogenei Es.: Decomposizione del carbonato di calcio CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) </li></ul> <p> 2. solubilit Quando un eccesso di un sale ionico poco solubile aggiunto allacqua si stabililsce un equilibrio tra il solido e gli ioni della soluzione satura. Per il sale ossalato di calcio, CaC2O4, si ha lequilibrio (aq)OC(aq)Ca)s(OCaC 2 42 2 42 + + H2O 3. Costante Prodotto di Solubilit La costante di equilibrio per questa reazione denominata Prodotto di Solubilit (Kps) ]OC][[CaK 2 42 2 sp + = La costante di equilibrio , come sempre: prodotti diviso reagenti La concentrazione del reagente, lossalato di calcio omessa, poich un solido. 4. Costante Prodotto di Solubilit In generale, la costante prodotto di solubilit la costante dellequilibrio di solubilit di un composto ionico poco solubile Essa uguale al prodotte delle concentrazioni allequilibrio degli ioni del composto Ogni concentrazione elevata alla potenza uguale al numero di tali ioni nella formula del composto. 5. Costante Prodotto di Solubilit Ksp temperatura-dipendente. In genere la solubilit dei solidi ionici aumenta con la temperatura Per esempio, lo ioduro di piombo un altro sale poco solubile (aq)2I(aq)Pb)s(PbI 2 2 + + H2O 6. Costante Prodotto di Solubilit Le concentrazioni sono le concentrazioni molari degli ioni nella soluzione satura, allequilibrio Esse sono correlate alla solubilit molare del composto ionico, che definisce le moli del composto che si sciolgono per fare un litro di soluzione satura 22 sp ]I][[PbK + = 7. Calcolo di Kps dalla Solubilit Un campione di 1.0-L di una soluzione satura di ossalato di calcio CaC2O4, contiene 0.0061 g di sale 25C. Calcolate la Kps per questo sale a 25C. Convertiamo la solubilit del sale da 0.0061 g/litro a moli per litro. 42 42 4242 OCaCg128 OCaCmol1 )L/OCaCg0061.0(OCaCM = L/OCaColm108.4 42 5 = 8. Calcolo di Kps dalla Solubilit Un campione di 1.0-L di una soluzione satura di ossalato di calcio CaC2O4, contiene 0.0061 g di sale 25C. Calcolate la Kps per questo sale a 25C quando 4.8 x 10-5 mol di solido si sciolgono formano 4.8 x 10-5 mol di ogni ione. (aq)OC(aq)Ca)s(OCaC 2 42 2 42 + +H2O 4.8 x 10-5 +4.8 x 10-5 0 0Iniziale 4.8 x 10-5 Equilibrio +4.8 x 10-5 Cambiamento 9. Calcolo di Kps dalla Solubilit Sostituendo i valori nella espressione della Kps ]2 4 O 2 C][2[Ca += ps K )108.4)(108.4( 55 =psK 9 103.2 =psK Quindi Kps = 2.3 10-9 M2 10. Calcolo di Kps dalla Solubilit Sperimentalmente si trovato che 1.2 x 10-3 mol di ioduro di piombo(II) PbI2 si sciolgono in 1.0 L di acqua a 25C. qual la Kps a questa temperatura? Iniziale 0 0 cambiamento +1.2 x 10-3 +2 x (1.2 x 10-3) Equilibrio 1.2 x 10-3 2 x (1.2 x 10-3) (aq)2I(aq)Pb)s(PbI 2 2 + + H2O 22 sp ]I][[PbK + = 233 sp ))102.1(2)(102.1(K = 9 sp 109.6K = Quindi Kps = 6.9 10-9 M3 11. Calcolo della Solubilit da Kps La fluorite fluoruro di calcio, CaF2. Calcolate la solubilit (grammi per litro) del fluoruro di calcio in acqua dalla Kps (3.4 x 10-11 ) x +x 0 0Iniziale 2xEquilibrio +2xCambiamento (aq)2F(aq)Ca)s(CaF 2 2 + + H2O 12. Calcolo della Solubilit da Kps sostituendo sp 22 K]F][[Ca =+ 112 104.3(x)(2x) = 113 104.34x = Risolvendo per x. 43 11- 100.2 4 103.4 x = = 13. Calcolo della Solubilit da Kps Convertendo da g/L (CaF2 78.1 g/mol). 2 CaF1 2 CaF1.78 /4100.2'solubilita mol g Lmol = L/CaFg106.1 2 2 = 14. Essi hanno lo stesso numero di ioni the nella formula, quindi si possono paragonare le Kps direttamente PbCrO4, Kps = 1.8 10-14 PbSO4, Kps = 1.7 10-8 PbS, Kps = 2.5 10-27 PbSO4 &gt; PbCrO4 &gt; PbS Confronto Kps Quale tra i seguenti Sali di Pb rilascia pi piombo in soluzione? PbCrO4, Kps = 1.8 10-14 ; PbSO4, Kps = 1.7 10-8 ; PbS, Kps = 2.5 10-27 15. Solubilit e leffetto dello ione comune Calcolo delle solubilit in presenza di altri ioni Limportanza della Kps risulta evidente quando si considera la solubilit di un sale nella soluzione di un altro con lo stesso catione (Es. CaF2 e CaCl2). Leffetto delle ione comune pu essere anticipato dal principio di Le Chatelier 16. Un Problema Quale la solubilit molare del calcio ossalato in calcio cloruro in 0.15 M? The Kps del calcio ossalato 2.3 x 10-9 . il calcio ossalato aggiunto alla soluzione con 0.15 M Ca2+ (aq)OC(aq)Ca)s(OCaC 2 42 2 42 + + H2O 0.15+x +x 0.15 0Iniziale xEquilibrio +xCambiamento 17. Un Problema sostituendo sp 2 42 2 K]OC][[Ca = + 9 103.2)x)(x15.0( =+ Ci aspettiamo che x trascurabile paragonato a 0.15 15.0 103.2 9 x15.0 103.2 x 9 + = riarrangiando 18. Un Problema riarrangiando x15.0 103.2 x 9 + = 15.0 103.2 9 8 105.1x = Quindi la solubilit molare del calcio ossalato in 0.15 M CaCl2 1.5 x 10-8 M. Nellacqua pura, essa era 4.8 x 10-5 M, che pi di 3000 volte superiore 19. Calcoli di Precipitazione La precipitazione laltro modo di guardare alla solubilit Ci sar precipitazione a certe condizioni iniziali di concentrazione ionica? 20. Calcoli di Precipitazione Per valutare se un sistema si sposta verso lequilibrio si pu valutare il quoziente di reazione, Qc. Se Qc &gt; Ksp, ci sar precipitazione. Se Qc &lt; Ksp, la soluzione insatura. Se Qc = Ksp, la soluzione satura. 21. Calcoli di Precipitazione Consideriamo lequilibrio. (aq)2Cl(aq)Pb)s(PbCl 2 2 + + H2O la Qc 22 c ]Cl[][PbQ ii + = Dove i indica le concentrazioni iniziali. 22. Calcoli di Precipitazione La concentrazione del calcio nel plasma sanguigno 0.0025 M. Se la concentrazione di ossalato 1.0 x 10-7 M, precipiter calcio ossalato? La Kps del calcio ossalato 2.3 x 10-9 . Il quoziente ionico, Qc : ii ]OC[][CaQ 2 42 2 c + = )10(1.0(0.0025)Q 7- c = 10- c 102.5Q = 23. Il valore minore della Ksp (2.3 x 10-9 ), per cui non ci sar precipitazione. ps K c Q</p>