Equilibrio di solubilità

 

Parlando di equilibrio, abbiamo considerato solo le reazioni omogenee, cioè quelle in cui i reagenti e i prodotti si trovano nello stesso stato. Se si considerano le reazioni eterogenee, cioè reazioni in cui reagenti e prodotti si trovano in fase diversa, le regole dell’equilibrio cambiano.

Se consideriamo una soluzione in cui un soluto solido si scioglie in essa, per esempio il saccarosio, il normale zucchero da cucina, vediamo che quando il soluto ha raggiunto il massimo della solubilità consentita, non si scioglie più e rimane come corpo di fondo. La soluzione si dice satura. In questa situazione la concentrazione di soluto in soluzione rimane costante perchè non cambia la sua solubilità. Quindi tra il soluto e il corpo di fondo si viene a creare un equilibrio dinamico che viene chiamato equilibrio di solubilità.

Per le reazione eterogenee la costante di equilibrio, si esprime in modo diverso; non vengono riportati i valori delle concentrazioni dei solidi e dei liquidi puri.

Se consideriamo la reazione:

CaCO_{{3(s)}} \rightleftharpoonsCaO_{{(s)}} + CaO_{{2(g)}}

K_{{eq}} = \left [ CO_{{2(g)}} \right ]

Quindi la costante di equilibrio è indipendente dalla quantità di solidi e di liquidi puri.

Se consideriamo un sale poco solubile, la reazione che lo contraddistingue è la seguente:

Ag_{{2}}SO_{{4}}_{{(s)}} \rightleftharpoons2 Ag{_{s}}^{+} + SO{_{4}}^{2-} _{{(aq)}}

Abbiamo detto che in una reazione eterogenea non ha senso considerare le concentrazioni dei solidi e dei liquidi puri, quindi la costante di equilibrio, che viene chiamata costante di solubilità(k_{{ps}}) è la seguente:

K_{{eq}}k_{{ps}} = \left [  Ag^{+} \right ] ^{2} \cdot  \left [  SO  _{4} ^{2-} \right ]

Possiamo dire che il prodotto di solubilità k_{{ps}} di una sostanza corrisponde al prodotto delle concentrazioni molari degli ioni presenti nella sua soluzione satura, ciascuna elevata al proprio coefficiente stechiometrico.

Il valore di tale costante è tanto più piccolo quanto meno solubile è la sostanza.

In una soluzione si ha la formazione di precipitato quando il prodotto delle concentrazioni ioniche , elevate al loro coefficiente stechiometrico, è maggiore del k_{{ps}},

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