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Home Chimica

Calcolo del pH per una precipitazione completa

di Chimicamo
20 Ottobre 2022
in Chimica, Stechiometria
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Calcolo del pH per una precipitazione completa-chimicamo

Calcolo del pH per una precipitazione completa-chimicamo

Il calcolo del pH di una soluzione satura di un idrossido metallico poco solubile è richiesto nella risoluzione di equilibri eterogenei.

La solubilità di idrossidi metallici poco solubili è influenzata dal pH  e aumenta al diminuire del pH e diminuisce all’aumentare del pH.

Molti idrossidi metallici sono elettroliti poco solubili dei quali può essere calcolata la loro solubilità in acqua.

Nei problemi che vengono proposti viene chiesto, in genere, il calcolo del pH di una soluzione satura o il calcolo del pH a cui avviene la precipitazione. Affinché avvenga la precipitazione il prodotto delle concentrazioni delle specie presenti elevato ai rispettivi coefficienti stechiometrici deve essere pari al valore del prodotto di solubilità.

Ciò implica che la precipitazione si verifica ma non che sia completa.

Esercizi

  • Si calcoli il pH di una soluzione satura di Zn(OH)2 per il quale il valore di Kps è di 4.5 ∙ 10-17.

L’equilibrio di dissociazione è:

Zn(OH)2(s) ⇄ Zn2+(aq) + OH–(aq)

L’espressione del prodotto di solubilità è:

Kps = [Zn2+][OH–]2

All’equilibrio:

[Zn2+] = x; [OH–]= 2x

Sostituendo si ha:

Kps = 4.5 ∙ 10-17 =(x)(2x)2 = 4x3

Da cui x = ∛4.5 ∙ 10-17/4 = 2.2 ∙ 10-6 M

[OH–] = 2x = 2 (2.2 ∙ 10-6) = 4.4 ∙ 10-6 M

pOH = 5.3 e pH = 14-5.3= 8.7

 

  • Si calcoli il pH a cui inizia a precipitare l’idrossido di zinco se la soluzione è 0.1 M in ione zinco

In questo caso all’equilibrio: [Zn2+] = 0.1 M pertanto:

Kps = 4.5 ∙ 10-17 =  (0.1) [OH–]2

  Possibili assunzioni nella risoluzione di un equilibrio

Da cui [OH–] = √4.5 ∙ 10-17/0.1 = 2.1 ∙ 10-8 M

pOH = 7.7 e  pH = 14-7.7 = 6.3

 

  • Si calcoli il pH a cui può essere ritenuta completa la precipitazione dell’idrossido di zinco se la soluzione è 0.1 M in ione zinco

Con buona approssimazione si può ritenere che la precipitazione è completa quando la concentrazione dello ione zinco è 104 volte più piccola rispetto a quella iniziale.

In questo caso all’equilibrio: [Zn2+] = 0.1 ∙ 10-4 = 10-5 M pertanto:

Kps = 4.5 ∙ 10-17 =  (10-5 ) [OH–]2

Da cui [OH–] = √4.5 ∙ 10-17/10-5 = 2.1 ∙ 10-6 M

pOH = 5.7 e  pH = 14-7.7 = 8.3

Dagli esempi svolti si ha che una soluzione satura ha un pH di 8.7 e che in una soluzione 0.1 M di Zn2+ la precipitazione inizia a pH = 6.3 mentre può ritenersi completa a pH = 8.3

 

Tags: elettrolitieserciziidrossidipHprodotto di solubilità

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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