La previsione di un precipitato

Claudia ha scritto:

Buonasera Prof, potrebbe aiutarmi a risolvere questo esercizio sulla solubilità?

A 100 mL di ammoniaca 1,0 M si aggiungono 18 grammi di HCl. Alla soluzione ottenuta vengono aggiunti 150 ml di cloruro di magnesio 0,025 M. Prevedere se si ha precipitazione dell’idrossido di magnesio sapendo che il suo K_ps è 2,7·10^-8.

Grazie mille.

Rispondo così:

Per prevedere se si forma il precipitato di idrossido di magnesio è necessario verificare se il prodotto ionico [Mg²⁺]·[OH^-]² è superiore al valore della sua K_ps. Serve quindi conoscere la concentrazione degli ioni magnesio dopo l’aggiunta dei 100 mL di ammoniaca, la quantità residua di ioni OH^- dopo l’aggiunta di HCl alla soluzione di ammoniaca e la loro concentrazione nella soluzione finale. L’acido, infatti, neutralizza l’ammoniaca, che è una base, ed essendo in eccesso (0,5 mol circa di HCl contro 0,1 mol di ammoniaca) provoca una consistente diminuzione degli ioni OH^-  presenti in soluzione. Ricorda che, a temperatura costante, il prodotto ionico dell’acqua è costante, cioè [H⁺]·[OH^-] = K_w; il sua valore a 25 °C è pari a 1,0·10^-14.

Reazioni e calcoli in dettaglio sono questi:

NH_3(aq) + HCl_(s) → NH₄⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

n NH₃ = M·V = 1,0 mol/L · 0,100 L = 0,10 mol

n HCl _aggiunta = m/m_molare = 18 g/36,46 g/mol = 0,49 mol

n HCl _{che reagisce} = n NH₃ = 0,10 mol

n HCl _residua = n HCl _aggiunta - n HCl _{che reagisce} = (0,49 – 0,10) mol = 0,39 mol

n H⁺ = n HCl _residua = 0,39 mol

V_tot = (0,100 + 0,150) L = 0,250 L

[H⁺] = n/V = 0,39 mol/0,250 L = 1,56 mol/L

 [OH^-] = K_w/[H⁺] = 1,0·10^-14/1,56 = 6,41·10^-15 mol/L

A questo punto è inutile continuare con i calcoli; una così piccola concentrazione di ioni OH^- non è certo sufficiente a far precipitare l’idrossido di magnesio!

Sei sicura che siano stati aggiunti 18 g di HCl?…