Come calcolare la solubilità di una soluzione

Di Redazione Studenti.

Come si calcola la solubilità di una soluzione? Definizione, unità di misura, calcolo, fattori di influenza e spiegazione di due esercizi

Introduzione

Come calcolare la solubilità di una soluzione
Come calcolare la solubilità di una soluzione — Fonte: getty-images

Si definisce solubilità di un soluto in un solvente (in specifiche condizioni di pressione e temperatura) la massima quantità di un soluto che si scioglie in una determinata quantità di solvente. L'unità di misura è moli/litro e si calcola moltiplicando le concentrazioni dei prodotti all'equilibrio.

La costante di solubilità viene indicata con Kₚₛ. La solubilità dipende da quattro fattori, e sono: la natura del solvente, la natura del soluto, la temperatura e la pressione.

In questa guida verranno proposti esercizi che guideranno lo studente per calcolare la solubilità di una soluzione. Vediamo quindi come procedere.

Primo esercizio

Consideriamo il seguente esercizio: calcolare il Kₚₛ di PbCO₃, sapendo che la sua solubilità in acqua a 25 °C è 4 · 10⁻⁷ mol/l.

Risoluzione: PbCO₃ in acqua pura si dissocia nel modo seguente: PbCO₃ = [Pb++] + [ CO₃--]. Se la solubilità del sale è S allora avrai: [Pb++] = S[CO₃--] = S.

Quindi, si ha: Kₚₛ = s · s, cioè: Kₚₛ= s².

Perciò: Kₚₛ = (4 · 10⁻⁷)², dal cui calcolo risulta: Kₚₛ= 1.6 · 10⁻¹³.

Secondo esercizio

Consideriamo un nuovo esercizio: la solubilità Ag₂SO₄ in acqua distillata è di 4.7 g L-1 a 25°C, calcolare, alla stessa temperatura, la solubilità di questo sale in una soluzione 1.50 M di AgNO₃ e in una soluzione 2.00 M di Na₂SO₄ (masse atomiche in g mol-1: Ag = 107.9; S = 32.1; O = 16.0).

R. (a) s = 6.22·10-6 mol L-1; (b) s = 1.32·10-3 mol L-1.

Risoluzione: la prima parte dell’esercizio ci permette di calcolare il Kₚₛ. Il solfato d’argento quando si scioglie si comporta in questo modo: Ag₂SO₄ <-> 2 Ag₊ + SO4(2-)

Se noi indichiamo con s la solubilità molare del solfato d’argento avremo in soluzione la seguente concentrazione di ioni:

[Ag₊] = 2s

[SO42-] = s

Kₚₛ = [Ag₊]²[SO42-]

Kₚₛ = (2s)² · s = 4s³

Calcoliamo la solubilità molare del sale:

moli/litro di Ag₂SO₄ = 4,74/ 311,9 = 1,52 · 10⁻²

Kₚₛ = 4 · (1,52 · 10⁻²)³

Kₚₛ = 1,4 · 10⁻⁵

Risoluzione del secondo esercizio

Come detto prima il tutto è governato dal Kₚₛ che vuol dire che gli ioni Ag₊ e SO4(2-) in soluzione possono assumere i valori più disparati ma tali che il loro prodotto dia il valore del Kₚₛ.

Soluzione di AgNO₃

1,4 · 10⁻⁵ = [Ag₊]²[SO42-]

1,4 · 10⁻⁵ = (1,5)²[SO42-]

[SO42-] = 6,2 ·10⁻⁶

Questa rappresenta la solubilità del solfato d’argento perché tante sono le moli di ioni solfato tanto sarà la solubilità del solfato d’argento.

Soluzione di Na₂SO₄

1,4 · 10⁻⁵ = [Ag₊]²(2,0)

[Ag₊] = 7 · 10⁻⁶

Visto come si dissocia il solfato d’argento cioè ogni mole di sale da due moli di ioni Ag₊ le moli di solfato d’argento in soluzione saranno: solubilità di Ag₂SO₄ = 7 · 10^-6/2 = 3,5 · 10⁻⁶.

Consigli

Alcuni link che potrebbero esserti utili: