Esercizi sulla precipitazione selettiva

Quando una soluzione contiene due o più cationi o anioni e ad essa vengono fatte aggiunte successive di una soluzione contenente un reattivo precipitante per entrambe le specie se le solubilità dei due sali sono diverse tra loro uno di essi inizierà a precipitare mentre l’altro rimane in soluzione.

Tramite questa tecnica è possibile separare gli ioni contenuti in una soluzione come viene fatto nell’analisi qualitativa quando un miscuglio incognito viene analizzato tramite la sistematica dei gruppi.

Esercizi

  • A una soluzione contenente ione Ba2+ a concentrazione 0.0150 M e ione Sr2+ a concentrazione 0.0150 M viene aggiunta, goccia a goccia, una soluzione di Na2SO4. Assumendo che non vi sia variazione de volume calcolare:
  1. La concentrazione dello ione solfato necessaria a far precipitare il sale meno solubile
  2. La concentrazione dello ione solfato quando inizia a precipitare il secondo catione

Kps (BaSO4) = 1.1 ∙ 10-10 ; Kps (SrSO4) = 3.2 ∙ 10-7

Poiché i due sali hanno la stessa stechiometria è possibile confrontare i due valori del prodotto di solubilità  e poiché il Kps del solfato di bario è minore rispetto a quello del solfato di stronzio il sale che precipiterà per primo è BaSO4

1.1 ∙ 10-10 = [Ba2+][SO42-] = 0.0150 [SO42-]

Da cui [SO42-] = 1.1 ∙ 10-10 / 0.0150 =7.3 ∙ 10-9 M

Analogamente:

3.2 ∙ 10-7 = [Sr2+][SO42-] = 0.0150 [SO42-]

Da cui [SO42-] = 3.2 ∙ 10-7 / 0.0150 = 2.1 ∙ 10-5 M

Quindi SrSO4 inizierà a precipitare quando [SO42-] = 2.1 ∙ 10-5 M

 

  • A una soluzione contenente ione Ni2+ a concentrazione 0.10 M e ione Cu2+ a concentrazione 0.10 M viene aggiunto carbonato di sodio a piccole quantità. Calcolare la quantità del primo ione che inizia a precipitare quando inizia la precipitazione del secondo ione.

Kps (NiCO3) = 1.4 ∙ 10-7 ; Kps (CuCO3) = 2.5 ∙ 10-10

Poiché i due sali hanno la stessa stechiometria è possibile confrontare i due valori del prodotto di solubilità e, poiché il Kps del carbonato di rame è minore rispetto a quello del carbonato di nichel il sale che precipiterà per primo è CuCO3.

Quando il carbonato di rame è precipitato occorrerà una determinata concentrazione di carbonato per far precipitare il carbonato di nichel che può essere calcolata sostituendo i dati noti nell’espressione del prodotto di solubilità si ha:

1.4 ∙ 10-7 = 0.10 [CO32-]

Da cui [CO32-] = 1.4 ∙ 10-6 M

Pur essendosi verificata la precipitazione del carbonato di rame in soluzione è comunque presente una piccola quantità di ione rame deducibile dall’espressione del Kps del carbonato di rame nota la concentrazione dello ione carbonato presente in soluzione:

2.5 ∙ 10-10 = [Cu2+] 1.4 ∙ 10-6

Da cui [Cu2+] = 2.5 ∙ 10-10/ 1.4 ∙ 10-6 = 1.8 ∙ 10-4 M

  • A una soluzione contenente nitrato di alluminio 0.010 M e cloruro di calcio 0.021 M viene aggiunto a piccole quantità fosfato di sodio fino a quando inizia a formarsi un precipitato. Calcolare la concentrazione del catione presente in soluzione quando inizia a precipitare il sale più solubile

Kps di Ca3(PO4)2  = 2.0 ∙ 10-29

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Author: Chimicamo

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