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Reazioni di precipitazione

  |   Chimica, Chimica Generale

Le reazioni di precipitazione avvengono in soluzione acquosa quando un catione e un anione si legano tra loro per dare un sale poco solubile che precipita.

Per sapere se le reazioni di precipitazione possono avvenire bisogna:

  • individuare gli ioni presenti in soluzione
  • scrivere la reazione in forma molecolare
  • prevedere se uno dei sali potenzialmente formati è poco solubile sulla base delle regole di solubilità,

Ad esempio si considerino due soluzioni contenenti rispettivamente nitrato di sodio e cloruro di potassio; per sapere se avviene una precipitazione si scrive la reazione di reazione di doppio scambio:

NaNO3 + KCl → NaCl + KNO3

I sali potenzialmente formati sono il cloruro di sodio e il nitrato di potassio; tuttavia sia il sodio che il potassio sono metalli alcalini i cui sali sono solubili in acqua pertanto non avviene alcuna precipitazione e nella soluzione sono presenti gli ioni Na+, K+, NO3 e Cl.

Solubilità del precipitato

Si considerino ora due soluzioni contenenti rispettivamente nitrato di argento e cloruro di potassio; per sapere se avviene una precipitazione si scrive la reazione di doppio scambio:

AgNO3 + KCl → AgCl + KNO3

Poiché il cloruro di argento è una sale poco solubile si verificherà la precipitazione. La reazione in forma molecolare si scrive quindi come:

AgNO3(aq) + KCl(aq) → AgCl(s) + KNO3(aq)

Spesso è richiesta la reazione netta ovvero quella che avviene in soluzione. Conviene scrivere quindi la reazione in forma ionica:

Ag+(aq) + NO3(aq) + K+(aq) + Cl(aq) → AgCl(s) + K+(aq) + NO3(aq)

Si semplificano le specie che compaiono sia a destra che a sinistra e quindi la reazione netta:

Ag+(aq) + Cl(aq) → AgCl(s)

Se non si ricordano bene le regole di solubilità e si dispone di una tabella dove vengono riportati i valori dei prodotti di solubilità si può cercare se un determinato sale è presente nella tabella ed è quindi un sale poco solubile che precipita.

Ad esempio si considerino due soluzioni contenenti rispettivamente solfato di cadmio e solfuro di potassio; per sapere se avviene una precipitazione si scrive la reazione di doppio scambio:

CdSO4 + K2S → K2SO4 + CdS

Se si ha qualche dubbio si può consultare la tabella dei prodotti di solubilità e si trova che il valore del Kps del solfuro di cadmio è dell’ordine di 10-28 e ciò ci indica che è un sale poco solubile e quindi si verificherà la precipitazione e la reazione, scritta in forma molecolare, è la seguente:

CdSO4(aq) + K2S(aq) → K2SO4(aq) + CdS(s)

Condizioni di precipitazione

Si noti tuttavia che le reazioni di precipitazione avvengono solo se le concentrazioni del catione e dell’anione sono tali che il loro prodotto, elevato ai rispettivi coefficienti stechiometrici, raggiunga il valore del prodotto di solubilità.

Si supponga infatti che, a seguito del mescolamento di due soluzioni contenenti rispettivamente cloruro di bario e fluoruro di sodio, la concentrazione dello ione bario sia 4.0 ∙ 10-3 M e quella dello ione fluoruro sia 6.0 ∙ 10-3 M.

Affinché si verifichi la precipitazione del fluoruro di bario che è un sale poco solubile si deve verificare che:

[Ba2+][F]2 sia maggiore del valore del prodotto di solubilità che, nella fattispecie, vale 2.4 ∙ 10-5.

Poiché [Ba2+][F]2 = (4.0 ∙ 10-3) (6.0 ∙ 10-3)2 = 1.4 ∙ 10-7 e tale valore è di molto inferiore a quello del Kps la precipitazione non avviene.