Gioia ha scritto:
Gentilmente le chiedo la spiegazione e la risoluzione di questo problema che non riesco a fare.
In una soluzione contenente Na2C2O4 0,010 M e KCl 0,010 M si effettuano aggiunte successive di una soluzione di AgNO3.
a. Determina l’ordine in cui precipitano i due sali Ag2C2O4 e AgCl.
b. Quanto vale la concentrazione di Cl- quando inizia a precipitare Ag2C2O4?
Il libro dà come risposte: precipita per primo AgCl; [Cl-] = 1,6·10-5 mol/L.
La spiegazione è questa:
Aggiungendo ioni argento, provenienti dalla dissociazione di AgNO3, a una soluzione contenente ioni ossalato e cloruro, provenienti daIla dissociazione di Na2C2O4 e KCl, possono formarsi due precipitati, l’ossalato d’argento e il cloruro d’argento. I valori di Kps dei due sali sono 5,40·10-12 per l’ossalato d’argento e 1,77·10-10 per il cloruro d’argento. Gli equilibri di solubilità e l’espressione delle Kps da considerare sono i seguenti:
Ag2C2O4(s) = 2 Ag+(aq) + C2O42-(aq) Kps = [Ag+]2· [C2O42-] = 5,40·10-12
AgCl(s) = Ag+(aq) + Cl-(aq) Kps = [Ag+][Cl-] = 1,77·10-10
Il sale che precipita per primo è il meno solubile dei due. Poiché la stechiometria delle due reazioni non è identica, non è possibile stabilire chi dei due sali precipita per primo confrontando i valori di Kps, ma è necessario calcolare le corrispondenti solubilità.
La solubilità di AgCl (s AgCl) si calcola estraendo la radice quadrata del valore della Kps, quindi s AgCl = 1,33·10-5 mol/L. La relazione tra solubilità e valore della Kps nel caso dell’ossalato d’argento è, invece, 4s3 = Kps, quindi s Ag2C2O4 = 1,11·10-4 mol/L. Il primo sale a precipitare, pertanto, è AgCl dato che possiede il valore più piccolo di solubilità.
La concentrazione di ioni Ag+ necessaria a iniziare la precipitazione degli ioni ossalato si calcola a partire dall’espressione della sua Kps ed è:
[Ag+]2 = Kps / [C2O42-] = 5,40·10-12/0,010 = 5,40·10-10 [Ag+] = 2,32·10-5 mol/L
La concentrazione degli ioni cloruro che si registra quando comincia a precipitare l’ossalato d’argento si calcola a partire dall’espressione della Kps del cloruro d’argento; il prodotto delle concentrazioni di ioni Ag+ e Cl- in soluzione, infatti, deve sempre uguagliare il valore della Kps di AgCl. Pertanto:
[Cl-] = Kps / [Ag+] = 1,77·10-10/2,32·10-5 = 7,6·10-6 mol/L
Il risultato non coincide con quello proposto dal tuo libro, anche se non si discosta di molto; la diversità dei risultati potrebbe dipendere dai valori di Kps utilizzati che possono variare leggermente da una fonte di dati all’altra.