AnalisiQualitativa_orioli(cap7)1 SOLUBILITA E PRODOTTO DI SOLUBILITA.

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1 analisiQualitativa_orioli(cap7)1 SOLUBILITA E PRODOTTO DI SOLUBILITA

2 analisiQualitativa_orioli(cap7)2 CaSO 4 Ca 2+ + SO 4 2- Il prodotto delle concentrazioni degli ioni provenienti dalla dissociazione del composto in soluzione è detto PRODOTTO IONICO DI UNA SOLUZIONE (Pi) Pi = [Ca 2+ ][SO 4 2- ] Quando si raggiunge una condizione di SATURAZIONE (cioè il composto non si scioglie ma rimane un corpo di fondo) il prodotto ionico prende il nome di PRODOTTO DI SOLUBILITA (PS) CaSO 4(s) Ca 2+ + SO 4 2- Ps = [Ca 2+ ][SO 4 2- ]

3 analisiQualitativa_orioli(cap7)3 CaSO 4(s) Ca 2+ + SO 4 2- In tali condizioni si instaura un equilibrio tra il sale precipitato (solido) e gli ioni in soluzione. Il PRODOTTO di SOLUBILITA ha un valore costante (per ogni valore di temperatura) CaSO 4 Ca 2+ SO 4 2- Ca 2+ SO 4 2- CaSO 4 Ca 2+ SO 4 2- CaSO 4

4 analisiQualitativa_orioli(cap7)4 Si consideri il seguente equilibrio: CaSO 4(s) Ca 2+ + SO 4 2- [Ca 2+ ][SO 4 2- ] = costante = Ps Dato che: [Ca 2+ ][SO 4 2- ] = costante = Ps Ca 2+ SO 4 2- Se riduciamo la concentrazione degli ioni Ca 2+ e SO 4 2- (ad es. diluendo la soluzione) PARTE DEL PRECIPITATO SI SCIOGLIE Ca 2+ SO 4 2- Se aumentiamo la concentrazione degli ioni Ca 2+ e SO 4 2- (ad es. concentrando la soluzione) AUMENTA LA FORMAZIONE DEL PRECIPITATO

5 analisiQualitativa_orioli(cap7)5 Si può prevedere la precipitazione di un sale (ad una data concentrazione? calcolare la concentrazione degli ioni presenti in soluzione calcolare il PRODOTTO IONICO (Pi) comparare il valore di Pi con quello del prodotto di solubilità (Ps) Se Pi < Ps soluzione non satura Se Pi = Ps soluzione satura Se Pi > Ps precipitazione

6 analisiQualitativa_orioli(cap7)6 REGOLE QUALITATIVE DI SOLUBILITA NITRATI ED ACETATI di tutti i metalli sono SOLUBILI in acqua. LAg acetato è poco solubile. Tutti i Sali dAMMONIO, POTASSIO e SODIO sono SOLUBILI in acqua. CLORURI, BROMURI e IODURI di tutti i metalli, escluso piombo, argento e mercurio(I), sono SOLUBILI in acqua. Lo ioduro di mercurio, HgI 2, è INSOLUBILE in acqua, mentre PbCl 2, PbBr 2 e PbI 2 sono solubili in acqua calda. I cloruri, bromuri e ioduri insolubili in acqua sono insolubili anche in ACIDI diluiti. i SOLFATI di tutti i metalli, escluso piombo, bario, calcio e mercurio(I), sono SOLUBILI in acqua. Il sofato di Ag è poco solubile. I solfati insolubili in acqua sono insolubili anche in ACIDI diluiti.

7 analisiQualitativa_orioli(cap7)7 CARBONATI, FOSFATI, BORATI, CROMATI ed ARSENIATI di tutti i metalli, escluso sodio, potassio ed ammonio, sono INSOLUBILI in acqua ma solubili in ACIDI diluiti. i SOLFURI di tutti i metalli, escluso magnesio, bario, calcio, sodio, ammonio e potassio, sono INSOLUBILI in acqua. BaS, CaS e MgS sono moderatamente solubili. IDROSSIDI di sodio, potassio e ammonio sono MOLTO SOLUBILI in acqua. Gli IDROSSIDI di calcio e bario sono moderatamente solubili. Ossidi e idrossidi di tutti gli altri metalli sono insolubili.

8 analisiQualitativa_orioli(cap7)8 Ad una soluzione 0.00015M di AgNO 3 si aggiunge 1 mg di Na 2 CrO 4. Considerando un volume finale di 225 ml, si ha la formazione di un precipitato? Ps (Ag 2 CrO 4 ) = 1.1 x 10 -12 Secondo le regole generali di solubilità: Na 2 CrO 4 2Na + + CrO 4 2- AgNO 3 Ag + + NO 3 - Ag 2 CrO 4 (s) 2Ag + + CrO 4 2- [Ag + ] =[NO 3 - ] = 1.5 x 10 -4 M [CrO 4 2- ] Mol CrO 4 2- = 1 x 10 -3 g / 162 g mol -1 = 6.17 moli [CrO 4 2- ] = 6.17 / 0.225L = 2.74 x 10 -5 M

9 analisiQualitativa_orioli(cap7)9 Prodotto ionico Pi = [Ag + ] 2 [CrO 4 2- ] = (1.5 x 10 -4 ) 2 (2.74 x 10 -5 ) = 6.2 x 10 -13 Confrontare il valore di Pi con il valore di Ps DATO CHE Pi = 6.2 X 10 -13 < Ps = 1.1 X 10 -12 NESSUNA PRECIPITAZIONE

10 analisiQualitativa_orioli(cap7)10 Una soluzione di AgNO 3 è lentamente aggiunta ad una soluzione 0.01M di Cl - e 0.01M di I -. (Cl - o I - ) 1) Quale dei due ioni (Cl - o I - ) sarà il primo a precipitare dalla soluzione? AgCl (s) Ag + + Cl - Ps = 1.8 x 10 -10 AgI (s) Ag + + I - Ps = 8.5 x 10 -17 a)Calcoliamo [Ag + ] necessaria a precipitare gli ioni Cl - e gli ioni I - PRECIPITAZIONE IONI Cl - Pi = [Ag + ] [Cl - ] = Ps Pi = [Ag + ] [Cl - ] = Ps = 1.8 x 10 -10 [Ag + ] = Ps / [Cl - ] = 1.8 x 10 -10 / 0.01 = 1.8 x 10 -8 M

11 analisiQualitativa_orioli(cap7)11 PRECIPITAZIONE IONI I - Pi = [Ag + ] [I - ] = Ps Pi = [Ag + ] [I - ] = Ps = 8.5 x 10 -17 [Ag + ] = Ps / [I - ] = 8.5 x 10 -17 / 0.01 = 8.5 x 10 -15 M b) Calcoliamo [I - ] rimanenti in soluzione quando [Ag + ] = 1.8 x 10 -8 M, cioè nella condizione di precipitazione di AgCl [I - ] = Ps / [Ag + ] = 8.5 x 10 -17 / 1.8 x 10 -8 = 4.7 x 10 -9 M % percentuale di [I - ] rimanente in soluzione (4.7 x 10 -9 / 0.01 M) x 100 = 4.7 x 10 -5 M <<<< 0.1% PRECIPITAZIONE COMPLETA AgI

12 analisiQualitativa_orioli(cap7)12 Cl - I-I- Ag + Cl - I-I- Ag + AgI Cl - I-I- Ag + AgI AgCl

13 analisiQualitativa_orioli(cap7)13 LA PRECIPITAZIONE DI IONI I - (COME AgI) è COMPLETA PRIMA DELLA PRECIPITAZIONE DI IONI Cl - (COME AgCl) LA SEPARAZIONE DI IONI I - E DI IONI Cl - SI Può EFFETTUARE MEDIANTE PRECIPITAZIONE FRAZIONATA

14 analisiQualitativa_orioli(cap7)14 Precipitazione frazionata Se due anioni formano Sali poco solubili con un medesimo catione, (oppure se due cationi formano Sali poco solubili con un medesimo anione) il composto MENO SOLUBILE sarà il primo a precipitare quando, alla soluzione che li contiene entrambi, venga aggiunto il reattivo precipitante. Precipitazione parziale o completa Una precipitazione è definita completa quando il 99.9% della specie ionica è precipitata e SOLO lo 0.1% (o una quota inferiore) rimane in soluzione)