Tensione di vapore di solidi idrati

Alcuni sali inglobano, durante il processo di cristallizzazione, un certo numero di molecole d’acqua combinate in un rapporto definito.

Esempi di sali idrati, spesso conosciuti con i loro nomi d’uso, sono il solfato di zinco eptaidrato ZnSO4∙ 7 H2O noto con il nome di vetriolo bianco, il solfato di calcio semiidrato CaSO4 ∙ ½ H2O noto con il nome di gesso di Parigi, il nitrato di calcio tetraidrato Ca(NO3)2 noto con il nome di salnitro norvegese e il solfato di sodio decaidrato Na2SO4 ·10 H2O noto come sale di Glauber.

Le molecole di acqua presenti nel sale idrato, tuttavia, possono allontanarsi a seconda della temperatura: ad esempio il solfato di calcio pentaidrato può perdere, le sue molecole di acqua il più stadi:

CuSO4∙ 5 H2O(s) → CuSO4∙ 3 H2O(s) + 2 H2O(l) alla temperatura di 63°C

CuSO4∙ 3 H2O(s) → CuSO4∙ H2O(s) + 2 H2O(g) alla temperatura di 109°C

CuSO4∙ H2O(s) → CuSO4(s) +  H2O(g) alla temperatura di 220°C

Per la disidratazione completa del solfato di rame (II) pentaidrato si può definire una costante di equilibrio relativa all’allontanamento delle 5 molecole di acqua:

CuSO4∙ 5 H2O(s)⇌ CuSO4(s) + 5 H2O(g)

dove Kp = 1.14 ∙ 1010

Trattandosi di un equilibrio eterogeneo l’unica specie che compare nell’espressione della Kp è H2O(g) ovvero:

Kp = 1.14 ∙ 1010 = p(H2O)5

Pertanto la tensione di vapore del sale idrato è pari alla pressione parziale del vapore acqueo ovvero alla temperatura per la quale è stata calcolata Kp, si ha quindi:

p(H2O) = (Kp)1/5 = 102.6 atm

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Author: Chimicamo

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