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Calcolo del prodotto di solubilità del solfuro di argento dal potenziale d'elettrodo

Esercizio sul calcolo del prodotto di solubilità del solfuro di argento dal potenziale d'elettrodo

Il potenziale di un elettrodo ad argento immerso in una soluzione satura di solfuro di argento è -0,155 V.

Sapendo che E°Ag+/Ag = 0,799 V si determini il prodotto di solubilità del solfuro di argento (Ag2S).

Svolgimento dell'esercizio

L'esercizio propone il calcolo del prodotto di solubilità del solfuro di argento (Ag2S) sapendo che il potenziale assunto da un elettrodo ad argento immerso in una soluzione satura di Ag2S è -0,155 V.

Il solfuro di argento (Ag2S) è un sale poco solubile che si dissocia in acqua nel seguente modo:

Ag2S → 2 Ag+ + S2-

Il prodotto di solubilità di Ag2S può essere calcolato nel seguente modo:

Kps = [Ag+]2 · [S2-]

La reazione di riduzione tra gli ioni Ag+ presenti in soluzione e la lamina di argento è la seguente:

Ag+ + e- → Ag

il cui potenziale di riduzione vale:

Potenziale d'elettrodo Ag+/Ag

in cui:

  • E = - 0,155 V;
  • Ag+/Ag = 0,799 V;
  • n = 1 (infatti nella semireazione di riduzione è scambiato un solo elettrone).

Sostituendo i dati in nostro possesso si ha che:

-0,155 = 0,799 - 0,0592 x log(1/[Ag+]

dalla quale possiamo ricavare la concentrazione degli ioni Ag+ in soluzione:

[Ag+] = 7,68 · 10-17 mol/L

Ricordando che il solfuro di argento si dissocia in acqua nel seguente modo:

Ag2S → 2 Ag+ + S2-

risulta che la concentrazione degli ioni solfuro è la metà rispetto a quella degli ioni Ag+; si ha pertanto che:

[S2-] = [Ag+] / 2 = 7,68 · 10-17 / 2 = 3,84 · 10-17 mol/L

Come detto in precedenza, Il prodotto di solubilità di Ag2S vale:

Kps = [Ag+]2 · [S2-]

in cui:

  • [Ag+] = 7,68 · 10-17 mol/L
  • [S2-] = 3,84 · 10-17 mol/L

Sostituendo tali dati in:

Kps = [Ag+]2 · [S2-]

si ha che:

Kps = (7,68 · 10-17 )2 ·3,84 · 10-17 = 2,26 · 10-49

In conclusione, il prodotto di solubilità del solfuro di argento (Ag2S) è 2,26 · 10-49.

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