ESERCIZIO 6 Calcolare la solubilità di CuS in acqua ed in una soluzione avente pH=2,1. (Kps

Esercizio Marco Bonechi ESERCIZIO 6

Calcolare la solubilità di CuS in acqua ed in una soluzione avente pH=2,1. (Kps CuS =7,94x10^-36) (Ka1H2S =1x10^-7 Ka2H2S=1,3x10^-13)

(R1=2,82x10^-18 mol/L R2= 2x10^-10 mol/L)

Dati:

Kps CuS =7,94x10^-36 Ka1H2S =1x10^-7 Ka2H2S=1,3x10^-13

a) solubilità in acqua

reazione : CuS Cu²⁺ + S^2-

Kps = [Cu²⁺] ∙ [S^2-] = S ∙ S = S² S = √Kps = √7,94x10^-36 = 2,82x10^-18 mol/L

b) soluzione a pH 2,1 (effetto del pH) reazioni: CuS Cu²⁺ + S^2-

S^2- + 2H⁺ H2S (reazione inversa) (reazione di dissociazione per i calcoli) H2S S^2- + 2H⁺

All’equilibrio avremmo : [Cu²⁺] = [S^2-] + [H2S]

Esercizio Marco Bonechi

Scriviamo il Kps per ricavare [S^2-] Kps = [Cu²⁺] ∙ [S^2-]

[S^2-] = Kps / [Cu²⁺]

Scriviamo l’equilibrio di dissociazione dell’acido per ricavare [H2S]

KtotH2S = Ka1 ∙ Ka2 = 1x10^-7 ∙ 1,3x10^-13 = 1,21x10^-20 KtotH2S = [S^2-] ∙ [H⁺]² / [H2S]

[H2S] = [S^2-] ∙ [H⁺]² / KtotH2S

Sostituiamo i valori di [H2S]

[Cu²⁺] = [S^2-] + [H2S] = [S^2-] + [S^2-] ∙ [H⁺]² / KtotH2S

Raccogliamo [S^2-]

[Cu²⁺] = [S^2-] ∙ ( 1 + [H⁺]² / KtotH2S )

Sostituiamo il valore di [S^2-] precedentemente trovato dal Kps [Cu²⁺] = Kps / [Cu²⁺] ∙ ( 1 + [H⁺]² / KtotH2S )

[Cu²⁺] ² = Kps ∙ ( 1 + [H⁺]² / KtotH2S ) [Cu²⁺] = √ Kps ∙ ( 1 + [H⁺]² / KtotH2S )

Troviamo il volere di [H⁺] [H⁺] = 10^-pH = 10^-2,1 = 7,94x10^-3

Sostituito tutti i valori nell’equazione precedentemente trovato

[Cu²⁺] = √ Kps ∙ ( 1 + [H⁺]² / KtotH2S ) = √ 7,94x10^-36 ∙ [ 1+ (7,94x10^-3)² / 1,21x10^-20] = 2x10^-10 mol/L