Calcolo del pH necessario per la precipitazione di una base

Molti idrossidi sono poco solubili e quindi sono caratterizzati da un valore di Kps. Noto tale valore si può conoscere a quale valore di pHavviene la precipitazione.

Per risolvere un tale tipo di problema si seguono i seguenti passaggi:

a)      Scrivere la reazione di dissociazione ipotizzando le concentrazioni delle specie che si dissociano

b)      Scrivere l’espressione del Kps

c)      Sostituire i valori delle concentrazioni nel Kps

d)     Risolvere rispetto a [OH]

e)      Determinare il pOH e, conseguentemente, il pH

 

Esercizi svolti

1)      Calcolare il valore di pH al quale precipita l’idrossido di cromo (III) sapendo che il Kps vale 6.70 x 10-31

Seguiamo i passaggi precedentemente indicati:

a)      La reazione di dissociazione è:

Cr(OH)3 (s)  ⇌  Cr3+(aq) + 3 OH(aq)

Detta x la concentrazione dello ione cromo (III) all’equilibrio, la concentrazione di ioni OH sarà pari a 3x

b)      L’espressione del Kps è:

Kps = [Cr3+][OH]3

c)      Sostituiamo i valori ricavati nel punto a) nell’espressione del Kps

Kps = 6.70 ∙ 10-31 = [Cr3+][OH]3 = (x)(3x)3 = 27 x4

d)     Risolviamo rispetto a [OH]:

x = ∜6.70 ∙ 10-31 / 27 = 1.26 ∙ 10-8

da cui [OH] = 3x = 1.26 ∙ 10-8 x 3 = 3.78 ∙ 10-8 M

e)      Quando la concentrazione di OH è pari a 3.78 ∙ 10-8 M avviene la precipitazione.

Il pOH è pari a: pOH = – log 3.78 x 10-8 = 7.42 cui corrisponde un valore di pH pari a 14 – 7.42 = 6.58

2)      Calcolare il valore del pH a cui l’idrossido di alluminio comincia a precipitare in una soluzione 0.100 M di AlCl3 sapendo che il Kps vale 1.90 ∙ 10-33

Innanzi tutto il cloruro di alluminio si dissocia completamente in Al3+ e 3 Cl pertanto la concentrazione dello ione alluminio è 0.100 M

a)      La reazione di dissociazione dell’idrossido di alluminio è:

Al(OH)3(s) ⇌  Al3+(aq) + 3 OH(aq)

b)      L’espressione del Kps è:

Kps = [Al3+][OH]3

All’equilibrio la concentrazione dell’alluminio è 0.100 M

c)      Sostituiamo i valori ricavati nell’espressione del Kps

Kps = 1.90 ∙ 10-33 = [Al3+][OH]3 = 0.100 [OH]3

d)     Risolviamo rispetto a [OH]:

[OH] = ∛1.90 ∙ 10-33 / 0.100 = 2.67 ∙ 10-11 M

a)      Quando la concentrazione di OH è pari a 2.67 ∙ 10-11 M avviene la precipitazione.

Il pOH è pari a: pOH = – log 2.67 ∙ 10-11 = 10.6 cui corrisponde un valore di pH pari a 14 – 10.6 = 3.40

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Author: Chimicamo

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