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Chimica per il liceo/Reazioni di precipitazione: differenze tra le versioni

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== Esempi di reazioni chimiche di precipitazione ==
 
 
=== Clorato di stronzio con carbonato di potassio ===
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Lo scopo di questa esperienza è quello di verificare come, unendo due soluzioni saline, avvenga la precipitazione di un terzo sale. AbbiamoAd presoesempio, si può prendere in considerazione la seguente reazione: <br />
 
'''SrCl<sub>2</sub> + K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> <=> SrCO<sub>3</sub> + 2KCl'''<br />
 
[[File:K2CO3-SrCl2.jpg|thumb|sx K2CO3K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub><sup>-</sup> dx SrCl2SrCl<sub>2</sub>]]
 
Si tratta di una reazione chimica, in cui il cloruro di stronzio reagisce col carbonato di potassio per formare carbonato di stronzio e il cloruro di potassio.
Per capire quale dei due sali prodotti precipita, è necessario calcolare la solubilità di ciascun sale: per individuare le solubilità, cidati siamoche servitisi dipossono tabelletrovare e diin Internet. DiNella seguente tabella seguitosono proponiamopresentate le solubilità dei quattro sali (a temperatura ambiente di 25°C, ad eccezione del Cloruro di Stronzio a temperatura di 40°C): <br />
 
{| class="wikitable"
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! Sale !! Solubilità
|-
| SrCl2SrCl<sub>2</sub> || 12.995 mol/L
|-
| K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> || 8,104 mol/L
|-
| SrCO<sub>3</sub> || 6,77x10<sup>-5</sup> mol/L
|-
| KCl || 4,427 mol/L
|}
 
Osservando le solubilità dei due sali prodotti, è evidente che il sale, che precipiterà per primo, sarà il carbonato di stronzio, che ha una solubilità inferiore rispetto il cloruro di potassio.
In una soluzione in equilibrio (''satura''), si parla di costante del prodotto di solubilità Kps che è data dal prodotto delle concentrazioni degli ioni, in cui il sale si è dissociato. Quando la soluzione non è in equilibrio, si parla invece di quoziente di solubilità, dato dal prodotto delle concentrazioni degli ioni, in cui il sale si è dissociato. Nel caso del carbonato di stronzio, il sale si dissocia in ione stronzio e ione carbonato:<br />
 
SrCO<sub>3</sub> → Sr<sup>++</sup> + CO<sub>3</sub><sup>--</sup><br />
 
[[File:K2CO3K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>-SrCl2SrCl<sub>2</sub>.2.jpg|thumb|a sx K2CO3K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> in soluzione; a dx SrCl2SrCl<sub>2</sub> in soluzione]]
 
Perché il carbonato di stronzio precipiti, il quoziente di solubilità deve essere superiore alla costante del prodotto di solubilità. In via teorica, abbiamobisogna calcolatocalcolare le quantità dei sali reagenti con cui sarebbedovrebbe avvenutaavvenire (con alta probabilità) la precipitazione.
{| class="wikitable"
|-
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AbbiamoSi calcolatodeve calcolare la costante del prodotto di solubilità del carbonato di stronzio, che è dato dal prodotto delle concentrazioni degli ioni, in cui si dissocia (ione stronzio e ione carbonato).
Kps = [Sr<sup>++</sup>] x [CO3CO<sub>3</sub><sup>--</sup>]
Poiché le concentrazioni degli ioni sono uguali tra loro ed anche alla concentrazione del sale di partenza, la costante del prodotto di solubilità risulta uguale a:
Kps = [Sr<sup>++</sup>]<sup>2</sup> = (6,77x10<sup>-5</sup>)<sup>2</sup> mol/L = 4,589x10<sup>-9</sup> <br />
 
[[File:Precipitazione.jpg|thumb|Precipitazione di SrCO3SrCO<sub>3</sub>]]
 
Per determinare il quoziente di soluzione, dobbiamoè necessario calcolare in successione:<br />
 
1. Il numero di moli dello ione Sr++ presente nella soluzione di SrCl2 (SrCl2 → Sr++ + 2Cl--):
Moli di Sr++ in 15 mL = solubilità x volume = 12,995 mol/L x 0,015 L = 0,195 mol<br />
 
2. * 1) Il numero di moli dello ione CO3--Sr<sup>++</sup> presente nella soluzione di K2CO3SrCl<sub>2</sub> (K2CO3SrCl<sub>2</sub> → 2KSr<sup>++</sup> + CO32Cl<sup>--</sup>):
Moli di CO3—inSr<sup>++</sup> in 15 mL = solubilità x volume = 812,104995 mol/L x 0,015 L = 0,122195 mol<br />
 
* 2) Il numero di moli dello ione CO<sub>3</sub><sup>--</sup> presente nella soluzione di K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> (K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> → 2K<sup>+</sup> + CO<sub>3</sub><sup>--</sup>):
3. La concentrazione dello ione Sr++ nella soluzione risultante dopo l’unione dei reagenti: ▼
[Sr++]= moli Sr++Moli di CO<sub>3</sub><sup>--</sup> volumein soluzione15 finalemL = 0solubilità x volume = 8,195104 mol /L x 0,030015 L = 60,5122 mol/L<br />
 
4.* 3) La concentrazione dello ione CO3--Sr<sup>++</sup> nella soluzione risultante dopo l’unione dei reagenti:
[CO3--Sr<sup>++</sup>]= moli di CO3--Sr<sup>++</sup> / volume soluzione finale = 0,122195 mol / 0,030 L = 46,075 mol/L<br />
 
▲3.* 4) La concentrazione dello ione Sr++CO<sub>3</sub><sup>--</sup> nella soluzione risultante dopo l’unione dei reagenti:
[CO<sub>3</sub><sup>--</sup>]= moli di CO<sub>3</sub><sup>--</sup> / volume soluzione finale = 0,122 mol / 0,030 L = 4,07 mol/L<br />
 
 
Dopo aver calcolato tutto ciò, è possibile procedere calcolando il quoziente di solubilità:<br />
 
Q = [Sr<sup>++</sup>] x [CO3CO<sub>3</sub><sup>--</sup>] = 6,5 mol/L x 4,07 mol/L = 26,455<br />
 
Confrontando il quoziente di soluzione rispetto la costante del prodotto di solubilità, notiamo che Q è tanto maggiore di Kps.<br />
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'''Q = 26,455 >> Kps = 6,77x10<sup>-5</sup> mol/L<br />'''
 
'''''Dal momento che il quoziente di solubilità è maggiore della costante del prodotto di solubilità, il carbonato di stronzio precipita.'''''
 
 
=== Solfato di nichel con carbonato di sodio ===
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