Come calcolare la massa di tiosolfato di sodio necessaria per preparare una soluzione in grado di solubilizzare il bromuro di argento?
Equilibrio Simultaneo di Solubilità
Il concetto di equilibrio simultaneo è essenziale in chimica, riguardando la coesistenza di diversi equilibri nella stessa soluzione. Per affrontare un esercizio su un equilibrio simultaneo, è fondamentale conoscere tutte le reazioni in gioco e le rispettive costanti di equilibrio.
Esercizio Pratico
Nel caso specifico, consideriamo la massa di tiosolfato di sodio necessaria per dissolvere 1.00 g di bromuro di argento in 1 L di soluzione.
Dati forniti:
– Kf di Ag(S2O3)23- = 4.7 x 1013
– Kps di AgBr = 5.0 x 10-13
Il bromuro di argento è poco solubile, ma forma un complesso solubile con il tiosolfato.
Equilibri da Considerare
Gli equilibri rilevanti per questo calcolo sono:
– L’equilibrio eterogeneo del bromuro di argento: AgBr(s) ⇄ Ag+(aq) + Br-(aq) (espresso con il prodotto di solubilità Kps)
– L’equilibrio di complessazione dell’argento con il tiosolfato: Ag+ + 2 S2O32- ⇄ Ag(S2O3)23- (espresso con la costante di formazione Kf)
Strategia di Risoluzione
Per prima cosa, calcoliamo le moli di AgBr presenti: 1.00 g / 187.77 g/mol = 0.00533 mol.
Successivamente, considerando la solubilizzazione completa, otteniamo che la concentrazione di Br- è 0.00533 M in 1 L di soluzione. Usando questa concentrazione, troviamo che [Ag+] = 9.4 x 10-11 M.
Calcoliamo la concentrazione di complesso [S2O32-]: [S2O32-]2 = [Ag(S2O3)23-] / [Ag+] Kf. Sostituendo i valori noti otteniamo [S2O32-] = 0.0011 M.
Infine, per preparare 1 L di soluzione, ci occorrono 0.0011 moli di Na2S2O3, equivalente a una massa di 0.17 g.
