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Un esercizio sulla precipitazione

Federica vuole sapere a quale volume va ridotto 1,0 L di soluzione contenente 150 mg/L di ioni calcio Ca2+ e 2,15 mg/L di SO42- affinché cominci la precipitazione del solfato di calcio.
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Federica ha scritto: Buongiorno, avrei bisogno di una piccola mano su un esercizio di chimica sulla precipitazione. La traccia è la seguente. In un'acqua minerale sono presenti 150 mg/L di ioni calcio Ca2+ e 2,15 mg/L di SO42-. Calcolare a quale volume va ridotto 1,0 L di soluzione affinché cominci la precipitazione del solfato di calcio sapendo che la Kps di CaSO4 è 3,73×10-5 M2. Grazie in anticipo per l'aiuto!!   Ecco l’aiuto: Affinché si abbia precipitazione il prodotto delle concentrazioni molari degli ioni calcio e solfato deve risultare più grande del valore della Kps. È allora necessario convertire in moli le masse degli ioni contenute in un litro di soluzione, esprimere le loro concentrazioni in funzione di un volume in litri che indicheremo con y, e ricavare il valore dell’incognita dalla relazione che esprime la Kps. I calcoli sono questi:

n Ca2+ = m/mmolare = 150×10-3 g/40,078 g/mol = 3,74×10-3 mol

n SO42- = m/mmolare = 2,15×10-3 g/96,06 g/mol = 2,24×10-5 mol

[Ca2+] = 3,74×10-3 mol/y L          [SO42-] = 2,24×10-5 mol/y L

Kps = [Ca2+]×[SO42-]           3,73×10-5 = (3,74×10-3/y)×(2,24×10-5/y)

3,73×10-5 y2 = 3,74×10-3×2,24×10-5

y2 = 2,25×10-3      y = 4,74×10-2

La precipitazione del solfato di calcio può quindi cominciare quando il volume di soluzione si riduce a valori minori di 4,74×10-2 L, cioè di 47 mL circa.

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