Precipitazione di una base: pH

Precipitazione di una base: calcolo del pH in soluzione

La precipitazione di una base poco solubile è influenzata dal pH e può essere calcolata conoscendo il valore di K_ps. Per risolvere un problema relativo alla precipitazione di una base, è necessario seguire alcuni passaggi specifici.

Passaggi per il calcolo del pH in una soluzione di precipitazione di una base:

– Scrivere la reazione di dissociazione ipotizzando le concentrazioni delle specie che si dissociano.
– Scrivere l’espressione del K_ps.
– Sostituire i valori delle concentrazioni nel K_ps.
– Risolvere rispetto a [OH^–].
– Determinare il pOH e, conseguentemente, il pH.

Esercizio 1: Calcolo del pH per la precipitazione dell’idrossido di cromo (III)

Per calcolare il valore di pH al quale precipita l’idrossido di cromo (III) con un K_ps di 6.70 x 10^-31, seguono i seguenti passaggi:

– La reazione di dissociazione è: Cr(OH)_{3 (s)}  ⇌  Cr³⁺_(aq) + 3 OH^–_(aq). Si ipotizza la concentrazione dello ione cromo (III) come x, quindi la concentrazione di ioni OH^– è pari a 3x.
– L’espressione del K_ps è: K_ps = [Cr³⁺][OH^–]³.
– Sostituendo i valori nell’espressione del K_ps, arriveremo a un valore di x = 1.26 ∙ 10^-8 e [OH^–] = 3.78 ∙ 10^-8 M.
– Quando la concentrazione di OH^– è pari a 3.78 ∙ 10^-8 M, avviene la precipitazione. Il pOH risulta essere 7.42, corrispondente a un pH di 6.58.

Esercizio 2: Calcolo del pH per la precipitazione dell’idrossido di alluminio

Per calcolare il valore del pH a cui l’idrossido di alluminio comincia a precipitare in una soluzione 0.100 M di AlCl₃ con un K_ps di 1.90 ∙ 10^-33, è necessario seguire questi passaggi:

– La reazione di dissociazione dell’idrossido di alluminio è: Al(OH)_3(s) ⇌  Al³⁺_(aq) + 3 OH^–_(aq). Dato che il cloruro di alluminio si dissocia completamente in Al³⁺ e 3 Cl^–, la concentrazione dell’ione alluminio è 0.100 M.
– L’espressione del K_ps è: K_ps = [Al³⁺][OH^–]³.
– Sostituendo i valori nell’espressione del K_ps, si ottiene [OH^–] = 2.67 ∙ 10^-11 M.
– Quando la concentrazione di OH^– è pari a 2.67 ∙ 10^-11 M, avviene la precipitazione. Il pOH risulta essere 10.6, corrispondente a un pH di 3.40.

Con questi passaggi, è possibile calcolare il valore del pH per la precipitazione di una base in soluzione, considerando il K_ps e le concentrazioni delle specie chimiche coinvolte.