Salvo ha scritto:
Salve Professoressa.
Le scrivo per comprendere il ragionamento che consente di risolvere tale esercizio. Calcolare il prodotto di solubilità di Fe(OH)2 a 25 ºC, sapendo che il potenziale normale di riduzione della semireazione Fe2+ + 2 e- → Fe(s) è -0,44 V e che il potenziale normale di riduzione della semireazione Fe(OH)2(s) + 2 e- → Fe(s) + 2 OH- è -0,88 V.
[Risultato 1,4·10-15]
Inoltre colgo l'occasione per chiederLe perché il composto Al2O3 è considerato ionico anche se la differenza di elettronegatività è 1,83 e non 1,9. La ringrazio anticipatamente per la sua risposta e la Sua pazienza.
Rispondo così:
Un elettrodo in cui avviene la semireazione Fe2+ + 2 e- → Fe(s) è un elettrodo di prima specie il cui potenziale varia secondo la relazione E = E°Fe2+/Fe + (0,0592/2) log [Fe2+]. Il termine E°Fe2+/Fe è il potenziale normale, o standard, ed è il potenziale che assume l’elettrodo quando la concentrazione di ioni Fe2+ è 1 M; pertanto E°Fe2+/Fe = -0,44 V.
Un elettrodo in cui avviene la semireazione Fe(OH)2(s) + 2 e- → Fe(s) + 2 OH- è un elettrodo di seconda specie il cui potenziale varia secondo la relazione E = E°Fe(OH)2/Fe - (0,0592/2) log [OH-]2. Il termine E°Fe(OH)2/Fe è il potenziale normale, o standard, ed è il potenziale che assume l’elettrodo quando la concentrazione di ioni OH- è 1 M; pertanto E° Fe(OH)2/Fe = -0,88 V.
Tra i due potenziali standard esiste però una relazione, che si può ricavare con le seguenti considerazioni.
In un elettrodo di seconda specie è coinvolta una specie poco solubile, in questo caso il composto Fe(OH)2 il cui equilibrio di solubilità è Fe(OH)2(s) = Fe2+(aq) + 2 OH-(aq) e la cui Kps si esprime come Kps = [Fe2+]·[OH-]2. La concentrazione di ioni Fe2+in soluzione è pertanto determinata dal valore della Kps e dal valore della concentrazione degli ioni OH-, e può quindi essere espressa come [Fe2+] = Kps / [OH-]2. Se ora esprimiamo il potenziale di questo elettrodo come se fosse di prima specie si otterrebbe:
E = E°Fe2+/Fe + (0,0592/2) log [Fe2+] cioè E = E°Fe2+/Fe + (0,0592/2) log Kps / [OH-]2.
Se nell’equazione precedente si scompone il termine logaritmico si ottiene
E = E°Fe2+/Fe + (0,0592/2) log Kps – (0,0592/2) log [OH-]2.
Confrontando l’espressioni del potenziale appena ricavata con quella relativa all’elettrodo di seconda specie si nota che
E°Fe2+/Fe + (0,0592/2) log Kps = E°Fe(OH)2/Fe
Questa è la relazione utile per determinare il valore della Kps dell’idrossido di ferro(II). Effettuando i calcoli si ottiene:
log Kps = (E°Fe(OH)2/Fe - E°Fe2+/Fe)·2/0,0592 = -0,88/0,0592
Kps = 10(-0,88/0,0592) = 1,365·10-15 = 1,4·10-15
Ecco fatto…il valore della Kps coincide con quello atteso.
Per quanto riguarda l’altro quesito, tieni presente che all’aumentare della differenza di elettronegatività aumenta la percentuale di ionicità del legame che si instaura tra atomi diversi. Il valore della differenza di elettronegatività a cui fai riferimento per stabilire se il legame è ionico è quindi soltanto indicativo. In ogni caso devi considerare che l’ossigeno è, dopo il fluoro, l’elemento più elettronegativo per cui il legame che si instaura tra gli atomi di ferro e gli atomi di elementi metallici ha certamente un’elevata percentuale di ionicità.
