Concentrazione specie in soluzione satura BaCO3+ CaCO3

Calcolare la concentrazione di tutte le specie prensenti in una soluzione satura di carbonato di bario e di carbonato di calcio sapendo che il pH di tale soluzione è pH=9.996. Desumere dalle tabelle le costanti necessarie.

BaCO3 e CaCO3 sono due sali molto poco solubili:

BaCO3 (s) ><-> Ba2+ + CO32-

Kps(BaCO3) = 5 x 10^-9 a T = 25°C

CaCO3 (s) <-> Ca2+ + CO32-

Kps(CaCO3) = 4,7 x 10^-9 a T = 25°C

Per i sali poco solubili bisogna far riferimento al prodotto di solubilità Kps .
In soluzione si ha una piccola concentrazione di ioni Ba2+, Ca2+ e CO32-.
Indichiamo con x la solubilità degli ioni espressa in moli/litro.

Per il BaCO3 si ha:

Kps(BaCO3) = [Ba2+] [CO32-] = x^2

x = radice quadrata Kps(BaCO3) = 7,07 x 10^-5

quindi: [Ba2+] = [CO32-] = 7,07 x 10^-5

Per il CaCO3 si ha:

Kps(CaCO3) =[Ca2+] [CO32-] = x^2

x = radice quadrata Kps(CaCO3) = 6,85 x 10^-5

quindi:
[Ca2+] = [CO32-] = 6,85 x 10^-5

La concentrazione totale di ioni CO3(2-) è la somma delle due concentrazioni:

[CO32-] = 7,07 x 10^-5 + 6,85 x 10^-5 = 1,39 x 10^-4

Ora, l'anione carbonato( base coniugata di un acido debole)dà idrolisi alcalina per cui una certa quantità di ioni CO32- vengono consumati nella seguente reazione:

CO32- + H2O <-> HCO3- + OH-

pOH = 14 - 9,996 = 4

[OH-] = 10^-pOH = 10^-4 = 0,0001

riscriviamo la reazione di idrolisi:

CO32- + H2O <-> HCO3- + OH-

Dalla stechiometria della reazione, conoscendo la [OH-] possiamo dire che:

[HCO3-] = [OH-] = 10^-4

[CO32-] = 1,39 x 10^-4 - 10^-4 = 3,9 x 10^-5

Le concentrazioni di tutte le specie presenti in soluzione sono:

[Ba2+] = 7,07 x 10^-5

[Ca2+] = [CO32-] = 6,85 x 10^-5

grazie carissima

Di nulla!