Come calcolare la solubilità del AgCl in soluzione di AgNO3?

[reanto]

Calcolare la solubilità del cloruro di argento in una soluzione di nitrato di argento, sapendo che Kps (AgCl) a 25°C è di 1.6x10-10 .
Descrivere l’influenza della temperatura sugli equilibri di solubilità con ∆H°r > 0 e sugli equilibri di solubilità con ∆H°r < 0.
Scrivere l’equazione che mette in relazione la variazione di Energia libera ∆Gr in condizioni non standard con la variazione di Energia libera standard ∆G°r e con il quoziente di reazione Q.

[manuel]

Ciao,
per calcolare la solubilità del cloruro di argento (AgCl) in una soluzione di nitrato di argento (AgNO3), dobbiamo utilizzare il concetto di prodotto di solubilità (Kps) e l'equilibrio di solubilità tra AgCl e gli ioni Ag+ e Cl-:

AgCl (s) ⇌ Ag+ (aq) + Cl- (aq)

La costante di equilibrio (Ksp) per questa reazione a 25°C è data come 1.6x10^-10.

Poiché sappiamo che la concentrazione di Ag+ in una soluzione di nitrato di argento sarà determinata principalmente dalla concentrazione di AgNO3, possiamo rappresentare la solubilità del cloruro di argento come "s" e scrivere l'equazione dell'equilibrio di solubilità come:

AgCl (s) ⇌ Ag+ (aq) + Cl- (aq)
[Ksp = [Ag+][Cl-] = s*s = s^2]

Ora possiamo risolvere per "s" utilizzando la radice quadrata di Ksp:

s = √(Ksp) = √(1.6x10^-10) ≈ 1.26x10^-5 M

Quindi, la solubilità del cloruro di argento in una soluzione di nitrato di argento a 25°C è di circa 1.26x10^-5 M.

Influenza della temperatura sugli equilibri di solubilità:

∆H°r > 0 (endotermico): Aumentando la temperatura, l'equilibrio si sposterà verso destra (in direzione dei prodotti) per assorbire il calore aggiunto. Ciò comporterà un aumento della solubilità del solido in soluzione.

∆H°r < 0 (esotermico): Aumentando la temperatura, l'equilibrio si sposterà verso sinistra (in direzione dei reagenti) per compensare l'aggiunta di calore. Ciò comporterà una diminuzione della solubilità del solido in soluzione.

Equazione che mette in relazione la variazione di energia libera (∆G) in condizioni non standard con la variazione di energia libera standard (∆G°) e con il quoziente di reazione (Q):

∆G = ∆G° + RT * ln(Q)

Dove:

∆G è la variazione di energia libera in condizioni non standard.
∆G° è la variazione di energia libera standard di reazione.
R è la costante dei gas (8.314 J/(mol*K)).
T è la temperatura assoluta (in kelvin).
ln(Q) è il logaritmo naturale del quoziente di reazione (Q).

Q è il rapporto tra le concentrazioni dei prodotti e dei reagenti elevato ai loro coefficienti stechiometrici, ed è calcolato allo stesso modo in cui si calcola Ksp, ma può essere calcolato in qualsiasi momento durante la reazione.

L'equilibrio è raggiunto quando ∆G = 0, il che significa che ∆G° = -RT * ln(K). Questo è l'equilibrio di solubilità per la reazione chimica.