Michele vuole sapere quale solido si forma mescolando volumi uguali di una soluzione di acido solforico 0,03 M - una soluzione di CaCl2 0,002 M - e una soluzione di Na2CO3 0,005 M.
Michele ha scritto:
Gentile professoressa, le chiedo aiuto per il seguente problema!!
Indicare quale solido si forma mescolando volumi uguali di una soluzione di acido solforico 0,03 M - una soluzione di CaCl2 0,002 M - e una soluzione di Na2CO3 0,005 M.
Come faccio a prevedere quale sale precipita?? Grazie mille come sempre per il suo aiuto!
Rispondo così:
Considerando l'acido solforico, il cloruro di calcio e il carbonato di sodio completamente dissociati, nella soluzione si originano i seguenti ioni:
H2SO4 = 2 H+ + SO42-
CaCl2 = Ca2+ + 2 Cl-
Na2CO3 = 2 Na+ + CO32-
che si combinano nelle seguenti reazioni:
2 H+ + CO32- = H2CO3 = H2O + CO2 (che si libera come gas)
Ca2+ + SO42- = CaSO4
Na+ + Cl- = NaCl
2 Na+ + SO42- = Na2SO4
Ora, ripassiamo le regole per stabilire la solubilità dei composti, riprendendo solo quelle che riguardano i sali in esame:
1) Tutti i composti costituiti da elementi del gruppo IA sono solubiliin acqua (nel nostro caso, quindi, sia NaCl, sia Na2SO4 sono solubili e rimangono pertanto sottoforma di ioni all'interno della soluzione)
2) Tutti i sali contenenti cloruri, bromuri e ioduri sono solubili in acquaad eccezione di quelli di Ag+, Pb2+ e Hg22+ (quindi si conferma NaCl solubile)
3) Tutti i sali contenenti ioni solfato sono solubili in acqua, ad eccezione di quelli di Ba2+, Sr2+, Ca2+, Pb2+, Hg22+, Hg2+ e Ag+(quindi Na2SO4 si conferma solubile, mentre CaSO4 è insolubile, con Kps = 4,9 · 10-5 a 25 °C)
Consideriamo allora CaSO4. Le concentrazioni in soluzione dei vari ioni si riducono a un terzo di quelle iniziali, dato che si uniscono volumi uguali di tre soluzioni diverse; pertanto esse sono pari a:
[Ca2+] = (0,002/3) = 6,7·10-4 M [SO42-] = (0,03/3) = 0,01 M
Il prodotto di solubilità del solfato di calcio è dato dal prodotto delle concentrazioni degli ioni che compongono il sale, essendo esso del tipo 1:1. Quando il risultato di questo prodotto supera il valore del Kps, il sale in questione precipita.Kps = [Ca2+]·[SO42-] = 6,7·10-4 M · 0,01 M = 6,7 · 10-6 < 4,9 · 10-5
L’unico solido che potrebbe precipitare, il solfato di calcio CaSO4, di fatto non precipita; infatti, ammesso che tu abbia trascritto correttamente le concentrazioni delle soluzioni iniziali, il valore del prodotto ionico [Ca2+]∙[SO42-] è inferiore al valore del Kps del sale.
