Determinazione sperimentale del prodotto di solubilità: procedimento, calcoli

La determinazione del prodotto di solubilità di un idrossido poco solubile può essere effettuata tramite titolazione con un acido per determinarne la solubilità molare.

Si supponga di voler determinare il prodotto di solubilità dell’idrossido di calcio

L’idrossido di calcio è un sale poco solubile che in soluzione dà luogo al seguente equilibrio eterogeneo:
Ca(OH)2(s) ⇌ Ca2+(aq) + 2 OH(aq)

L’espressione del prodotto di solubilità è la seguente:
Kps = [Ca2+][OH]2

La reazione di neutralizzazione tra l’idrossido di calcio è l’acido cloridrico è la seguente:
Ca(OH)2(aq) + 2 HCl(aq) → CaCl2(aq) + 2 H2O(l)

Procedimento

Preparare una soluzione satura di idrossido di calcio fino a che essa presenti corpo di fondo e filtrare
Evitare che la soluzione sia esposta all’aria in quanto lo ione calcio reagisce con il biossido di carbonio
Preparare una soluzione di acido cloridrico precedentemente standardizzato.

Titolare la soluzione satura di idrossido di calcio

L’indicatore che è utilizzato per titolare la soluzione è il blu di bromotimolo che nella sua forma basica è di colore blu e ha un intervallo di viraggio compreso tra 6.0 e 7.6.
Il punto finale della titolazione è individuato quando avviene il viraggio dell’indicatore dal blu al giallo.

Calcoli

Si supponga che siano stati necessari 5.4 mL di acido cloridrico 0.100 M per titolare 25.0 mL di soluzione
moli HCl = 0.0054 L ∙ 0.100 mol/L = 0.00054 = moli di OH

La concentrazione degli ioni OH nella soluzione è pari a:
[OH]= 0.00054/0.0250 L=0.0216 M

Poiché il rapporto tra Ca2+ e OH è di 1:2
moli di Ca2+ = 0.00054 /2=0.00054/2 =0.00027
[Ca2+] = 0.00027/0.0250 L= 0.0108 M

Si può quindi calcolare il prodotto di solubilità:

Kps = [Ca2+][OH]2 = (0.0108)(0.0216)2 = 5.0∙ 10-6

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