Esercizi di stechiometria (superiori)/Problemi d'esame/3: differenze tra le versioni

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*E<sup>0</sup><sub>Pb++/Pb</sub>= — 0,13V
 
<div class="NavFrame" style="text-align:left; width:100%; background:DDF; float:left;">
soluzione:
<div class="NavHead" style="background:CCC; padding-bottom: 0.0em; text-align:center; padding-left:1em">Soluzione</div>
<div class="NavContent" style="margin-bottom: 0.5em; padding: 0.2em; padding-left:0.4em; border-left-style:solid; border-left-width:3px; border-left-color:DDF; background-color:DDF;">
 
Dalla traccia si deduce subito che il problema è composto da due parti: un'ossidoriduzione, ed una previsione di solubilità.
Line 24 ⟶ 26:
{{Eq|eq=E<sub>cella</sub>=Ec - Ea=0|id=1}}
 
{{eq|eq=<math>E^{0}_{Ag^{+}/Ag}+\frac{0,0592}{2} \log{\frac{[Ag^{+}]^{2}}{[Ag^{0}]}}-(E^{0}_{Pb^{++}/Pb}+\frac{0,0592}{2} \log{\frac{[Pb^{++}]}{[Pb^{0}]}})=0</math>|id=2}}
 
Elidiamo i termini Ag e Pb perchè in quanto i solidi hanno [[w:attività|attività]] unitaria, infatti nella definizione rigorosa di questa equazione, al posto delle concentrazioni dovrebbero apparire la atività. Questa è una approsimazione didattica per non rendere molto più complicata la risoluzione dei problemi in quanto una soluzione 0,2 M è beln al di sopra dei limiti di idealità.
 
{{eq|eq=<math>E^{0}_{Ag^{+}/Ag}+\frac{0,0592}{2} \log{[Ag^{+}]^{2}}-E^{0}_{Pb^{++}/Pb}+-\frac{0,0592}{2} \log{[Pb^{++}]}=0</math>|id=3}}
 
Eseguiamo ora le semplificazioni e le trasformazioni necessarie ad ottenere una eq. che esprima [Ag<sup>+</sup>].
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L'eq 9 va confrontata con quella della costante di equilibrio della reazione di ossidoriduzione dopo aver eliso i termini ad attività unitaria (vedi commento alla 2)
 
{{eq|eq=<math>K_{eq}=\frac{[AgPb^{++}]^{2}}{[PbAg^{++}]^{2}}</math>|id=10}}
 
ed eleviamo alla -1 entrambi i termini della 9
 
{{eq|eq=<math>\frac{[Pb^{++}]}{[Ag^{+}]^{2}}=10^{31}</math>|id=11}}
 
'''Sono identiche!''' Considerando il valore numerico molto alto della costante di eq deduciamo che l'equilibrio sarà spostato molto a destra e siccome l'ordine di grandezza di tale costante è superiore al numero di cifre significative dei nostri dati, ai nostri fini possiamo affermare che tutto l'argento ione presente in soluzione è precipitato sotto forma di argento metallico ed un identico numero di equivalenti di Pb ione sarà invece entato in soluzione, ovvero una quantià di 0,100 mol/l.
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A questo punto abbiamo il dato mancante dell'eq 9, e posiamo ricavarci la concentrazione degli ioni argento in soluzione.
 
{{eq|eq=<math>\frac{[AgPb^{++}]^{2}}{[PbAg^{++}]^{2}}=10^{-31}</math>d|id=912}}
{{eq|eq=<math>\frac{10^{-31}}{[Pb^{++}]}{10^{31}}=[Ag^{+}]^{2}=\frac{0,100}{10^{31}}=10^{-32}</math>d|id=913}}
 
 
'''2: Determinazione della concentrazione massima di NaCl concessa per non far prcipitare AgCl'''
 
Sapendo la Ks dell AgCl la concentrazione degli ioni argento ci calcoliamo la concentrazione del cloruro, che essendo la soluzione finale di un litro sarà uguale alle moli, soluzione del problema.
 
{{eq|eq=<math>Ks=[Cl^{-}][Ag^{+}]=1,0 10^{-10}</math>|id=14}}
{{eq|eq=<math>[Cl^{-}]=\frac{Ks}{[Ag^{+}]}=\frac{1,0 10^{-10}}{10^{-32}}=10^{22} mol</math>|id=14}}
 
ovvero un numero talmente grande da superare la solubilità del NaCl, quindi possiamo aggiungere in questo caso qualsisasi quantità di cloruro di sodio senza avere mai un precipitato.
 
</div></div>
 
[[Categoria:Chimica]]