Nel Capitolo 5 abbiamo imparato a conoscere una classe di reazioni che coinvolgono la formazione di un solido “insolubile” in acqua, che precipita dalla soluzione. In queste “reazioni di precipitazione”, un sale ionico è stato descritto come “insolubile”, guidando la reazione verso la formazione di prodotti. Il cloruro d’argento è un classico esempio di questo. Se si mescola il nitrato d’argento (quasi tutti i sali di nitrato sono “solubili” in acqua) con il cloruro di sodio, si forma un copioso precipitato bianco di cloruro d’argento e il nitrato d’argento viene considerato “insolubile”.

Nonostante, se si prende la soluzione chiara da sopra il precipitato di cloruro d’argento e si fa un’analisi chimica, ci saranno ioni sodio, ioni nitrato e tracce di ioni cloruro e ioni argento. Le concentrazioni di ioni argento e cloruro sarebbero circa 1,67 × 10-5 M, molto al di sotto delle concentrazioni con cui lavoriamo tipicamente, quindi diciamo che il cloruro d’argento è “insolubile in acqua”. Questo, ovviamente, non è vero. La solubilità è un equilibrio in cui gli ioni lasciano la superficie solida e vanno in soluzione nello stesso momento in cui gli ioni vengono ridepositati sulla superficie solida. Per il cloruro d’argento, potremmo scrivere l’espressione di equilibrio come:

AgCl(s) + H2O(l)⇄ Ag+(aq) + Cl-(aq)

Per scrivere l’espressione della costante di equilibrio per questa reazione di solubilità, dobbiamo ricordare le regole indicate nella sezione 10.2 di questo capitolo; la regola #4 afferma, “I reagenti o i prodotti che sono presenti come solidi o liquidi o il solvente, hanno tutti un valore di attività di 1, e quindi non influenzano il valore dell’espressione di equilibrio”. Poiché il cloruro d’argento è un solido, e l’acqua è il solvente, l’espressione per la costante di equilibrio è semplicemente,

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Nota che abbiamo indicato la costante di equilibrio come Ksp, dove “sp” si riferisce all’equilibrio di solubilità, o “prodotto di solubilità” (il prodotto delle concentrazioni degli ioni). Possiamo calcolare il valore di Ksp per il cloruro di argento dai dati analitici che abbiamo citato sopra; una soluzione acquosa sopra il cloruro di argento solido ha una concentrazione di ioni argento e cloruro di 1,67 × 10-5 M, a 25˚ C. Poiché le concentrazioni degli ioni argento e cloruro sono entrambi 1,67 × 10-5 M, il valore di Ksp in queste condizioni deve essere:

=(1,67 volte 10^{-5})^{2}=2,79 volte 10^{-10}]

Questo è molto piccolo, considerando che Ksp per il cloruro di sodio è circa 29!

Per un sale come il PbI2 l’analisi chimica ci dice che la concentrazione di piombo in una soluzione satura (la massima solubilità d’equilibrio in un insieme specifico di condizioni, come temperatura, pressione, ecc.) è circa 1,30 × 10-3 M. Per calcolare Ksp per lo ioduro di piombo (II), devi prima scrivere l’equazione chimica e poi l’espressione di equilibrio per Ksp e poi semplicemente sostituire le concentrazioni ioniche. Mentre lo fai, ricorda che ci sono due ioni ioduro per ogni ione piombo, quindi le concentrazioni per il piombo (II) e lo ioduro sono 1,30 × 10-3 M e 2,60 × 10-3 M, rispettivamente.

PbI2(s) ⇄ Pb2+(aq) + 2 I-(aq)

\^{2}=(1,30 volte 10^{-3})(2,60 volte 10^{-3})^{2}=8.79 volte 10^{-9}]