Calcolo delle concentrazioni ioniche dopo la precipitazione: esempi risolti e spiegati
Nell’ambito dell’analisi chimica qualitativa, un metodo comune è la precipitazione dei diversi ioni presenti in un campione sconosciuto al fine di identificarli. Ad esempio, ioni come Ag+, Hg22+ e Pb2+ precipiteranno come cloruri in soluzioni acide, formando un gruppo specifico nella classificazione analitica.
È cruciale determinare le concentrazioni ioniche dopo la precipitazione, basandosi sulle solubilità differenziate dei sali coinvolti. Questi problemi possono essere risolti utilizzando i prodotti di solubilità dei sali poco solubili corrispondenti.
Di seguito sono forniti esempi pratici con le relative soluzioni:
Esempio 1
Si dispone di una soluzione con ioni Cl– e I– a concentrazione 0.010 M a cui viene aggiunto ione Ag+. Si richiede di determinare quale sale precipita per primo e la concentrazione dell’anione del primo precipitato al momento della precipitazione del secondo. Si considerano le costanti di equilibrio: Kps(AgCl) = 1.6 ∙ 10-10 e Kps(AgI) = 5 ∙ 10-16.
Soluzione:
Il sale meno solubile, che è l’AgI, precipita per primo. La concentrazione dell’anione ioduro al momento della precipitazione del cloruro di argento è 9.4 ∙ 10-9 M.
Esempio 2
In una soluzione contenente ioni Ca2+ e Sr2+ a concentrazione 0.10 M si aggiunge solfato di sodio. Si calcola: a) la concentrazione dello ione solfato per far precipitare il sale meno solubile, b) la concentrazione dello ione solfato per far precipitare il sale più solubile, c) la concentrazione del catione del sale meno solubile al momento della precipitazione del sale più solubile. Si considerano le costanti di equilibrio: Kps(CaSO4) = 2.4 ∙ 10-5 e Kps(SrSO4) = 2.8 ∙ 10-7.
Soluzione:
Il solfato di stronzio precipita per primo e la concentrazione dello ione solfato necessaria è 2.8 ∙ 10-6 M. Quando il solfato di calcio inizia a precipitare, la concentrazione dello ione stronzio è di 1.2 ∙ 10-3 M.
Questi esempi forniscono una panoramica pratica per applicare i concetti relativi alla precipitazione e alle concentrazioni ioniche nell’analisi chimica qualitativa.
