Solubilità di sali di acidi deboli monoprotici
Sia M un metallo che forma ioni con una singola carica positiva (M+). Supponiamo che il sale MA composto da questo metallo e un anione derivante da un acido monoprotico debole HA sia poco solubile e pertanto scriveremo
L'anione A- è la base coniugata dell'acido HA. Se HA è un acido piuttosto forte, tenderà a non formarsi in forma associata, ma se HA è un acido debole si verificherà consistentemente la seguente reazione di equilibrio che sarà tanto più spostato verso destra tanto più elevato è il valore della costante Kb della sua base coniugata
La formazione di HA indissociato sottrae A- all'equilibrio di solubilità (1) e, di conseguenza, una maggiore quantità di sale MA si deve solubilizzare per ripristinare l'uguaglianza tra il prodotto ionico e il Kps. Il sistema si stabilizzerà quando tutti e due gli equilibri rispetteranno le condizioni dettate dai rispettivi valori di costante di equilibrio.
Dal punto di vista qualitativo si intuisce che al diminuire del pH (diminuzione di [OH-]) dovrà aumentare la solubilità del sale, infatti si avranno sempre meno ioni idrossido e l'equilibrio (2) verrà forzato verso destra, con conseguente consumo di ioni A- e ciò forzerà ulteriormente l'equilibrio (1) verso destra. Per l'equilibrio (2) possiamo scrivere:
la (4) diventa
inserendo la (5) nella (3)
Infine, l'espressione della costante di equilibrio di solubilità della reazione (1) diventa: da cui :
L'espressione ricavate definisce quantitativamente l'influenza della concentrazione idrogenionica sulla solubilità del sale ed evidenzia anche l'influenza della costante dell'acido debole HA. Similmente a quanto fatto, è possibile ricavare espressioni più complesse nel caso di acidi poliprotici. Questo è il caso dei solfuri. Ad esempio, per il solfuro di zinco si ricava la seguente espressione: Si osservi la maggiore complessità della dipendenza dagli ioni idronio (e dal pH) e dalle due costanti di dissociazione dell'acido solfidrico. Noi ci fermiamo alla prima dimostrazione, quello che segue sarà compito della chimica analitica. UNA NOTA:
Infine, l'espressione della costante di equilibrio di solubilità della reazione (1) diventa: da cui :
L'espressione ricavate è perfettamente valida e definisce quantitativamente l'influenza della concentrazione degli ioni idrossido sulla solulbilità del sale ed evidenzia anche l'influenza della costante della base debole debole A-. In genere si preferisce utilizzare [H3O+] come riferimento.
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