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Formazione di complessi e solubilità

Come la formazione di complessi influenza la solubilità

In un'analisi gravimetrica un forte eccesso di reattivo precipitante può avere come effetto un aumento della solubilità; infatti, può succedere che il reattivo precipitante formi con il precipitato una specie chimica complessa, stabile e solubile.

La formazione di ioni complessi stabili e solubili si può avere per interazione tra specie chimiche diverse; questo può comportare un aumento di solubilità, e quindi il processo di solubilizzazione di un composto poco solubile è molto spesso determinato proprio dalla formazione di ioni complessi.

Ad esempio, per sciogliere un precipitato di AgCl si aggiunge una soluzione di NH3 diluita che reagisce con lo ione Ag+, complessandolo come Ag(NH3)2+, in base alle seguenti reazioni di equilibrio:

dissociazione agcl

e:

complesso ag(nh3)2

Tale complesso si forma in quanto lo ione Ag+ si comporta da acido di Lewis e reagisce in soluzione acquosa con l'ammoniaca NH3 dando un complesso acido base.

Tale reazione consuma il catione Ag+ spostando l'equilibrio di solubilita' (indicato nella prima reazione) verso destra.

ag(nh3)2+

La costante di equilibrio della seconda reazione, detta costante di stabilità del complesso, vale 1,47 · 107 (mol/l)2: si tratta quindi di un equilibrio fortemente spostato a destra.

E' evidente che la formazione dello ione complesso diammino argento (I) fa diminuire la concentrazione dello ione Ag+ presente in soluzione e, poichè il prodotto di solubilità deve restare costante, altro AgCl si scioglie.

Se la concentrazione di NH3 è sufficiente, il processo continua fino a dissoluzione completa del precipitato.

Per darsi una idea di quanto la formazione di un complesso possa influire la solubilità di un sale, si consideri che, ad esempio, alla temperatura di 25°C:

  • in una soluzione acquosa di ammoniaca NH3 10,0 M la solubilità di AgCl è circa 0,48 mol/l
  • in acqua pura la solubilità di AgCl è circa 1,3 · 10-5 mol/l

Lo studio quantitativo dell'effetto della solubilità derivante dalla presenza di un agente complessante può essere affrontato come un qualsiasi equilibrio simultaneo, se sono note le formule degli ioni complessi e le loro costanti di formazione, dette costanti di formazione o di stabilità (Kf) o anche costanti di instabilità (Kins).

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