Solubilità del carbonato di calcio in funzione del pH

Il carbonato di calcio è un sale poco solubile derivante da una base forte e da un acido debole la cui solubilità è dipendente dal pH.

Il carbonato di calcio si solubilizza in acqua secondo l’equilibrio eterogeneo:

CaCO3(s)Ca2+(aq) + CO32-(aq)

Tale equilibrio è regolato dal prodotto di solubilità Kps  che vale 5.0 · 10-9:

Kps  = [Ca2+][CO32-] (1)

Tuttavia lo ione carbonato, base coniugata dello ione idrogeno carbonato idrolizza secondo l’equilibrio:

CO32-(aq) + H2O(l)HCO3(aq) + OH(aq)

Per il Principio di Le Chatelier l’idrolisi dello ione carbonato sposta a destra l’equilibrio di dissociazione del carbonato di calcio rendendolo più solubile.

Lo ione idrogeno carbonato a sua volta dà luogo all’equilibrio:

 

HCO3(aq)H+(aq) + CO32-(aq)

regolato dalla costante di equilibrio Ka2

Ka2 = [H+][ CO32-]/[ HCO3] = 4.8 · 10-11  (2)

Detta S la solubilità del carbonato di calcio essa è uguale alla concentrazione dello ione calcio.

Per il bilancio delle cariche:

S = [Ca2+] = [HCO3] + [CO32-]  (3)

Dalla (2) si ha:

[HCO3] = [H+][ CO32-]/Ka2  (4)

Sostituendo nella (3) l’espressione di [HCO3] ricavato nella (4) si ottiene:

Condividi
Avatar

Author: Chimicamo

Share This Post On