chimica-online.it

Calcolo concentrazione delle specie dopo la reazione

Esercizio sul calcolo della concentrazione delle specie dopo la reazione

A 30,0 mL di soluzione di una soluzione di KI 0,10 M vengono aggiunti 25,0 mL di una soluzione di AgNO3 0,10 M .

Si calcoli la concentrazione - espressa in moli/L - di tutte le specie dopo la reazione. Si sappia che per lo ioduro di argento AgI si ha che Kps = 8,3 · 10-17.

Svolgimento dell'esercizio

Mescolando tra loro la soluzione di KI e la soluzione di AgNO3 avviene la seguente reazione chimica scritta in forma ionica:

Ag+ + I- → AgI

Determiniamo le moli di AgNO3 moltiplicando la molarità di AgNO3 per il volume in litri della soluzione (25,0 mL = 0,025 L):

nAgNO3 = MAgNO3 · VAgNO3 = 0,10 · 0,025 = 0,0025 mol

Essendo AgNO3 completamente dissociato avremo che:

nAg+ = 0,0025 mol

nNO3- = 0,0025 mol

Determiniamo le moli di KI moltiplicando la molarità di KI per il volume in litri della soluzione (30,0 mL = 0,030 L):

nKI = MKI · VKI = 0,10 · 0,030 = 0,0030 mol

Essendo KI completamente dissociato avremo che:

nK+ = 0,0030 mol

nI- = 0,0030 mol

Ag+ e I- reagiscono nel rapporto 1:1 quindi al termine della reazione Ag+ si è consumato completamente mentre rimangono in eccesso 0,0030 - 0,0025 = 0,0005 mol di I-.

Mentre rimarranno in soluzione non reagite:

nNO3- = 0,0025 mol

nK+ = 0,0030 mol

Calcoliamo la concentrazione in mol/L di queste due ultime specie:

[NO3-] = n / Vtot = 0,0025 / 0,055 = 0,045 mol/L

[K+] = n / Vtot = 0,0030 / 0,055 = 0,055 mol/L

In cui 0,055 L è il volume totale della soluzione dopo la reazione (30,0 mL + 25,0 mL = 55,0 mL = 0,055 L).

Si è detto che le moli in eccesso di I- sono 0,0005 mol. Determiniamo la concentrazione anche di questa ultima specie:

[I-] = n / Vtot = 0,0005 / 0,055 = 0,0091 mol/L

Rimane da calcolare la concentrazione della specie Ag+. La concentrazione della specie Ag+ in soluzione è dovuta al seguente equilibrio:

AgI ⇆ Ag+ + I-

per il quale:

Kps = [Ag+] · [I-]

in cui, come si è calcolato: [I-] = 0,0091 mol/L

Pertanto si ha che:

[Ag+] = Kps / [I-] = 8,3 · 10-17 / 0,0091 = 9,1 · 10-15 mol/L

Riassumendo, dopo la reazione, la concentrazione di tutte le specie in soluzione è:

[NO3-] = 0,045 mol/L

[K+] = 0,055 mol/L

[I-] = 0,0091 mol/L

[Ag+] = 9,1 · 10-15 mol/L

Studia con noi