Il prodotto di solubilità

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Il prodotto di solubilità

I sali sono composti a carattere ionico che, generalmente, si sciolgono in solventi polari come l’acqua. Tut- tavia, esistono sali, detti “poco solubili”, che, a contatto con l’acqua, si dissociano in ioni in maniera quasi trascurabile. In questo caso, le interazioni che esistono tra gli ioni del sale sono più forti di quelle tra acqua e ioni, quindi, il reticolo cristallino rimane sostanzialmente intatto.

Si possono comunque fare delle considerazioni di tipo quantitativo sulla capacità di questi sali di passare in soluzione.

Prendiamo una soluzione satura di un generico sale poco solubile (MA), costituito dal catione M⁺ e dall’anio- ne A^-. In essa il sale, presente come corpo di fondo, è in equilibrio con la piccola quantità di sale passato in soluzione in forma ionica. Tale equilibrio può essere così rappresentato:

MA_(S) Ù M⁺ + A^-

Per questa equazione è possibile applicare la legge dell’azione di massa e scrivere l’espressione della costante di equilibrio nel seguente modo:

dove le parentesi quadre indicano le concentrazioni molari delle rispettive specie.

Poiché la concentrazione di un solido può essere considerata costante a ogni temperatura, l’espressione può essere riscritta raccogliendo in unica costante K_ps, detta prodotto di solubilità, i due valori invarianti:

da cui si ottiene:

Il prodotto di solubilità rappresenta il valore massimo che può assumere il prodotto delle concentrazioni molari degli ioni del sale poco solubile liberi in soluzione.

Ad esempio, se prendiamo il sale poco solubile PbF₂, l’espressione del prodotto di solubilità è:

K_ps = [Pb²⁺][F^–]² = 7 × 10^–9 (a 25 °C)

Si può notare come la concentrazione dello ione ﬂ uoruro sia stata elevata alla seconda poiché, in seguito alla dissociazione del sale, sono liberati due ioni ﬂ uoruro per ogni ione piombo.

Inoltre, il valore molto piccolo di K_psrispecchia l’esigua quantità degli ioni presenti in soluzione e quindi la scarsa solubilità del sale.