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Un problema di solubilità

Claudia mi chiede come si calcolano il valore di Kps dell'ossalato di calcio e la sua solubilità in una soluzione 5,00·10-4 M di ione ossalato, sapendo che la sua solubilità in acqua è 6,53·10-3 g/L a 25 °C.
Claudia ha scritto: Buonasera professoressa, le scrivo perché non riesco a risolvere questo problema sulla solubilità, spero tanto che mi risponda. La solubilità in acqua dell'ossalato di calcio (CaC2O4, MM = 128,09 g/mol) è 6,53·10-3 g/L a 25 °C: I)  Calcolare il valore del prodotto di solubilità Kps a 25 °C; II) Calcolare la solubilità in una soluzione 5,00·10-4 M di ione ossalato (C2O4)2- Ho cercato su internet problemi simili, ma ho notato che alcuni prima di calcolare il Kps dividono la Solubilità /Massa Molare, alcuni no. Non ho capito bene il perché. Invece il secondo punto non sono riuscita a risolverlo. Grazie mille. Ecco l'aiuto: Cara Claudia, la solubilità che ti è fornita dal problema è espressa in g/L, mentre il valore della costante prodotto di solubilità si calcola effettuando il prodotto delle concentrazioni molari degli ioni presenti in soluzione. Pertanto, dapprima convertiamo il valore dato, in solubilità molare, dividendolo appunto per la massa molare:

s = (6,53·10-3 g/L) / (128,09 g/mol) = 5,10 ·10-5 mol/L

Scriviamo ora l'equilibrio di solubilità dell'ossalato di calcio

CaC2O4(s) = Ca2+(aq)   +  C2O42-(aq)

Esplicitando l'espressione del Kps e sostituendo alle concentrazioni molari degli ioni il valore di solubilità molare calcolato, si ricava il valore della costante:

Kps = [Ca2+] [C2O42-] = s2 = (5,10 ·10-5)2 = 2,60 ·10-9

pertanto, a 25 °C, il Kps dell'ossalato di calcio vale 2,60 ·10-9. Il secondo quesito, riguarda invece la presenza dello ione comune che va ad influenzare l'equilibrio di solubilità, alterando le concentrazioni degli ioni presenti in soluzione. Indichiamo con s la solubilità molare dello ione calcio e con (5,00·10-4 + s) la concentrazione molare dello ione ossalato

[Ca2+] = s         [C2O42-] = (5,00 ·10-4 + s)

e sostituiamo tali valori all'interno del Kps, per determinare la solubilità molare:

Kps = [Ca2+] [C2O42-] = s∙ (5,00 ·10-4 + s) = 2,60 ·10-9

Ti consiglio di NON trascurare il valore di s all'interno della parentesi, perché la concentrazione di ione ossalato in soluzione è molto bassa e il valore che otterrai sarà del tutto paragonabile al valore dato e, pertanto, non trascurabile! Risolvendo l'equazione di secondo grado, si ricava s = 5,00 ·10-6 M. Dal momento che il problema non precisa se la solubilità sia da calcolare in concentrazione molare o in grammi al litro, calcoliamo anche quest'ultima, moltiplicando il valore di s per la massa molare:

s = (5,00 ·10-6 mol/L) ∙ (128,09 g/mol) = 6,40 ·10-4 g/L

In definitiva, in presenza di una concentrazione di ione ossalato pari a 5,00 ·10-4 M, la solubilità dell'ossalato di calcio vale 5,00 ·10-6 M, che corrisponde a 6,40 ·10-4 g/L. Spero di aver chiarito tutti i tuoi dubbi!

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