Qual è la solubilità (in M) di PbCl2 in una soluzione 0.15 M di HCl? Il Ksp di PbCl2 è 1.6 × 10-5?
Risposta:
Reazione:
#PbCl_2 rightleftharpoons Pb^(2+) + 2Cl^-#; #K_(sp) = 1.6 xx 10^(-5)#
Solubilità di #PbCl_2# #=# #7.11 xx 10^(-4)# #mol*L^(-1)#.
Spiegazione:
Da nessuna parte #K_(sp) = [Pb^(2+)][Cl^-]^2#. In acqua pura, scriveremmo #K_(sp) = (S)(2S)^2 = 4S^3#, Dove #S# è la solubilità del cloruro di piombo.
Tuttavia, qui la concentrazione di anione cloruro è stata (artificialmente) aumentata dalla presenza di acido cloridrico, che fornisce quantità stechiometriche di #Cl^-#. Così #[Cl^-]# #=# #(0.15*mol*L^(-1)# + il doppio della solubilità del cloruro di piombo#)#.
Il nostro rivisto #K_(sp)# l'espressione è #K_(sp) = {S}{0.15+2S}^2#. Ora possiamo (ragionevolmente) fare l'approssimazione, #{0.15+2S} ~= 0.15#; dobbiamo giustificare questa approssimazione in seguito.
Così ora, #K_(sp) ~= [S][0.15]^2# e #S = K_(sp)/(0.15)^2# #=# #(1.6xx10^(-5))/(0.15)^2# #=# #7.11 xx 10^(-4)# #mol*L^(-1)#.
Questo valore è effettivamente piccolo rispetto a 0.15. Potremmo fare una seconda approssimazione e collegarla #S# valore nella prima equazione, ma non mi preoccuperò. La solubilità del cloruro di piombo sarebbe maggiore in acqua pura? Perché o perché no?