State imparando la chimica ma non capite bene la costante del prodotto di solubilità o volete saperne di più? Non sei sicuro di come calcolare la solubilità molare da $K_s_p$? La costante di solubilità, o $K_s_p$, è una parte importante della chimica, in particolare quando stai lavorando con le equazioni di solubilità o analizzando la solubilità di diversi soluti. Quando hai una solida conoscenza di $K_s_p$, queste domande diventano molto più facili da rispondere!

In questa guida alla chimica di $K_s_p$, spiegheremo la definizione di $K_s_p$, come risolverla (con esempi), quali fattori la influenzano e perché è importante. In fondo a questa guida, abbiamo anche una tabella con i valori di $K_s_p$ per una lunga lista di sostanze per renderti facile trovare i valori della costante di solubilità.

Che cos’è $K_s_p$?

$K_s_p$ è conosciuta come costante di solubilità o prodotto di solubilità. È la costante di equilibrio usata per le equazioni quando una sostanza solida si sta dissolvendo in una soluzione liquida/acquosa. Come promemoria, un soluto (ciò che viene dissolto) è considerato solubile se più di 1 grammo di esso può essere completamente dissolto in 100 ml di acqua.

$K_s_p$ è usato per soluti che sono solo leggermente solubili e non si dissolvono completamente in soluzione. (Un soluto è insolubile se niente o quasi si dissolve in soluzione). $K_s_p$ rappresenta quanto del soluto si dissolve in soluzione.

Il valore di $K_s_p$ varia a seconda del soluto. Più una sostanza è solubile, più alto è il suo valore chimico di $K_s_p$. E quali sono le unità di $K_s_p$? In realtà, non ha un’unità! Il valore di $K_s_p$ non ha unità perché le concentrazioni molari dei reagenti e dei prodotti sono diverse per ogni equazione. Questo significherebbe che l’unità $K_s_p$ sarebbe diversa per ogni problema e sarebbe difficile da risolvere, quindi per semplificare, i chimici generalmente abbandonano del tutto le unità $K_s_p$. Che gentili!

Come si calcola $K_s_p$?

In questa sezione, spieghiamo come scrivere le espressioni chimiche $K_s_p$ e come risolvere il valore di $K_s_p$. Per la maggior parte delle lezioni di chimica, raramente avrete bisogno di risolvere il valore di $K_s_p$; la maggior parte delle volte scriverete le espressioni o userete i valori di $K_s_p$ per risolvere la solubilità (che spieghiamo come fare nella sezione “Perché $K_s_p$ è importante”).

Scrittura delle espressioni di $K_s_p$

Di seguito c’è l’equazione del prodotto di solubilità, seguita da quattro problemi di chimica di $K_s_p$, così puoi vedere come scrivere le espressioni di $K_s_p$.

Per la reazione $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)

L’espressione di solubilità è $K_s_p$= $^a$ $^b$

La prima equazione è conosciuta come equazione di dissociazione, e la seconda è l’espressione bilanciata $K_s_p$.

Per queste equazioni:

• A e B rappresentano ioni e solidi diversi. In queste equazioni, sono anche chiamati “prodotti”.
• a e b rappresentano i coefficienti usati per bilanciare l’equazione
• (aq) e (s) indicano in quale stato si trova il prodotto (acquoso o solido, rispettivamente)
• Le parentesi stanno per concentrazione molare. Quindi rappresenta la concentrazione molare di AgCl.

Per scrivere correttamente le espressioni $K_s_p$, è necessario avere una buona conoscenza dei nomi chimici, degli ioni poliatomici e delle cariche associate ad ogni ione. Inoltre, la cosa chiave di cui essere consapevoli con queste equazioni è che ogni concentrazione (rappresentata dalle parentesi quadre) è elevata alla potenza del suo coefficiente nell’espressione bilanciata $K_s_p$.

Guardiamo alcuni esempi.

Esempio 1

$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + $2Br^{¯}$ (aq)

$K_s_p$= $ $^2$

In questo problema, non dimenticare di elevare al quadrato il Br nell’equazione $K_s_p$. Lo fai a causa del coefficiente “2” nell’equazione di dissociazione.

Esempio 2

CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)

$K_s_p$=

Esempio 3

$Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)

$K_s_p$= $^2$

Esempio 4

$Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ $3Cu^2^{+}$ (aq) + $2PO_4^3^{¯}$ (aq)

$K_s_p$ = $^3$ $^2$

Soluzione di $K_s_p$ con solubilità

Per calcolare un valore di $K_s_p$, devi avere i valori di solubilità molare o essere in grado di trovarli.

Questione: Determina il $K_s_p$ di AgBr (bromuro di argento), dato che la sua solubilità molare è 5.71 x $10^{¯}^7$ moli per litro.

Prima di tutto, dobbiamo scrivere le due equazioni.

AgBr(s) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)

$K_s_p$ =

Ora, poiché in questo problema stiamo risolvendo un valore reale di $K_s_p$, inseriamo i valori di solubilità che ci sono stati dati:

$K_s_p$ = (5.71 x $10^{¯}^7$) (5,71 x $10^{¯}^7$) = 3,26 x $10^{¯}^13$

Il valore di $K_s_p$ è 3,26 x $10^{¯}^13$

Quali fattori influenzano $K_s_p$?

In questa sezione, discutiamo i principali fattori che influenzano il valore della costante di solubilità.

Temperatura

La maggior parte dei soluti diventa più solubile in un liquido all’aumentare della temperatura. Se vuoi una prova, guarda come si mescola bene il caffè istantaneo in una tazza di acqua fredda rispetto a una tazza di acqua calda. La temperatura influenza la solubilità sia dei solidi che dei gas, ma non è stato trovato un impatto definito sulla solubilità dei liquidi.

Pressione

Anche la pressione può influenzare la solubilità, ma solo per i gas che sono nei liquidi. La legge di Henry afferma che la solubilità di un gas è direttamente proporzionale alla pressione parziale del gas.

La legge di Henry si scrive come p=kc, dove

• p è la pressione parziale del gas sopra il liquido
• k è la costante della legge di Henry
• c è la concentrazione di gas nel liquido

La legge di Henry mostra che, al diminuire della pressione parziale, diminuisce anche la concentrazione di gas nel liquido, che a sua volta diminuisce la solubilità. Quindi meno pressione si traduce in meno solubilità, e più pressione in più solubilità.

Puoi vedere la legge di Henry in azione se apri una lattina di soda. Quando la lattina è chiusa, il gas è sotto più pressione, e ci sono molte bolle perché molto del gas è dissolto. Quando si apre la lattina, la pressione diminuisce e, se si lascia la bibita fuori abbastanza a lungo, le bolle alla fine scompariranno perché la solubilità è diminuita e non sono più dissolte nel liquido (sono uscite dalla bibita).

Dimensione molecolare

Generalmente, i soluti con molecole più piccole sono più solubili di quelli con particelle molecolari. È più facile per il solvente circondare le molecole più piccole, quindi quelle molecole possono essere dissolte più velocemente delle molecole più grandi.

Perché $K_s_p$ è importante?

Perché la costante di solubilità è importante? Di seguito ci sono tre momenti chiave in cui avrai bisogno di usare $K_s_p$ in chimica.

Per trovare la solubilità dei soluti

Si sta chiedendo come calcolare la solubilità molare da $K_s_p$? Conoscere il valore di $K_s_p$ ti permette di trovare la solubilità di diversi soluti. Ecco un esempio: Il valore di $K_s_p$ di $Ag_2SO_4$, solfato d’argento, è 1.4×$10^{-}^5$. Determinare la solubilità molare.

Prima di tutto, dobbiamo scrivere l’equazione di dissociazione: $K_s_p$=$ ^2$ $

Poi, inseriamo il valore di $K_s_p$ per creare un’espressione algebrica.

1.4×$10^{-}^5$= $(2x)^2$ $(x)$

1.4×$10^{-}^5$= $4x^3$

$x$==1,5x$10^{-}^2$ M

$2x$= =3.0x$10^{-}^2$ M

Prevedere se si formerà un precipitato nelle reazioni

Quando conosciamo il valore di $K_s_p$ di un soluto, possiamo capire se si formerà un precipitato se una soluzione dei suoi ioni viene mescolata. Di seguito sono riportate le due regole che determinano la formazione di un precipitato.

• Prodotto ionico > $K_s_p$ allora avverrà la precipitazione
• Prodotto ionico < $K_s_p$ allora la precipitazione non avverrà

Per capire l’effetto ionico comune

$K_s_p$ è anche una parte importante dell’effetto ionico comune. L’effetto dello ione comune afferma che quando due soluzioni che condividono uno ione comune sono mescolate, il soluto con il valore $K_s_p$ più piccolo precipiterà per primo.

Per esempio, diciamo che BiOCl e CuCl sono aggiunti ad una soluzione. Entrambi contengono ioni $Cl^{-}$. Il valore di $K_s_p$ di BiOCl è 1,8×$10^{-}^31$ e il valore di $K_s_p$ di CuCl è 1,2×$10^{-}^6$. BiOCl ha il valore $K_s_p$ più piccolo, quindi precipiterà prima di CuCl.

Tabella della costante del prodotto di solubilità

Di seguito è riportato un grafico che mostra i valori $K_s_p$ per molte sostanze comuni. I valori di $K_s_p$ sono per quando le sostanze sono intorno ai 25 gradi Celsius, che è standard. Poiché i valori di $K_s_p$ sono così piccoli, ci possono essere piccole differenze nei loro valori a seconda della fonte che usi. I dati di questo grafico provengono dal Dipartimento di Chimica dell’Università del Rhode Island.

Sostanza	Formula	$K_s_p$ Valore
Alluminio idrossido	$Al(OH)_3$	1.3×$10^{-}^33$
	Alluminio fosfato	$AlPO_4$	6.3×$10^{-}^19$
Bario carbonato	$BaCO_3$	5.1×$10^{-}^9$
	Cromato di bario	$BaCrO_4$	1.2×$10^{-}^10$
Fluoruro di bario	$BaF_2$	1.0×$10^{-}^6$
Idrossido di bario	$Ba(OH)_2$	5×$10^{-}^3$
Solfato di bario	$BaSO_4$	1.1×$10^{-}^10$
	Solfito di bario	$BaSO_3$	8×$10^{-}^7$
Tiosolfato di bario	$BaS_2O_3$	1.6×$10^{-}^6$
	Cloruro di bismuto	$BiOCl$	1.8×$10^{-}^31$
	Bismutil idrossido	$BiOOH$	4×$10^{-}^10$
Carbonato di cadmio	$CdCO_3$	5.2×$10^{-}^12$
	Idrossido di cadmio	$Cd(OH)_2$	2,5×$10^{-}^14$
Ossalato di cadmio	$CdC_2O_4$	1.5×$10^{-}^8$
	Solfuro di cadmio	$CdS$	8×$10^{-}^28$
Carbonato di calcio	$CaCO_3$	2.8×$10^{-}^9$
Cromato di calcio	$CaCrO_4$	7,1×$10^{-}^4$
Fluoruro di calcio	$CaF_2$	5.3×$10^{-}^9$
	Idrogeno fosfato di calcio	$CaHPO_4$	1×$10^{-}^7$
L’idrossido di calcio	$Ca(OH)_2$	5.5×$10^{-}^6$
Ossalato di calcio	$CaC_2O_4$	2.7×$10^{-}^9$
Fosfato di calcio	$Ca_3(PO_4)_2$	2.0×$10^{-}^29$
Solfato di calcio	$CaSO_4$	9.1×$10^{-}^6$
	Solfito di calcio	$CaSO_3$	6.8×$10^{-}^8$
	Cromo (II) idrossido	$Cr(OH)_2$	2×$10^{-}^16$
Cromo (III) idrossido	$Cr(OH)_3$	6.3×$10^{-}^31$
	Cobalto (II) carbonato	$CoCO_3$	1.4×$10^{-}^13$
Cobalto (II) idrossido	$Co(OH)_2$	1.6×$10^{-}^15$
Cobalto (III) idrossido	$Co(OH)_3$	1.6×$10^{-}^44$
	Solfuro di cobalto (II)	$CoS$	4×$10^{-}^21$
Cloruro di rame (I)	$CuCl$	1.2×$10^{-}^6$
	Cianuro di rame (I)	$CuCN$	3,2×$10^{-}^20$
Ioduro di rame (I)	$CuI$	1.1×$10^{-}^12$
Copper (II) arsenato	$Cu_3(AsO_4)_2$	7.6×$10^{-}^36$
	Copper (II) carbonato	$CuCO_3$	1.4×$10^{-}^10$
Copper (II) chromate	$CuCrO_4$	3.6×$10^{-}^6$
	Rame (II) ferrocianuro	$Cu$	1,3×$10^{-}^16$
Copper (II) hydroxide	$Cu(OH)_2$	2.2×$10^{-}^20$
	Rame (II) solfuro	$CuS$	6×$10^{-}^37$
Iron (II) carbonato	$FeCO_3$	3.2×$10^{-}^11$
Iron (II) idrossido	$Fe(OH)_2$	8.0$10^{-}^16$
Iron (II) solfuro	$FeS$	6×$10^{-}^19$
Iron (III) arsenato	$FeAsO_4$	5.7×$10^{-}^21$
Ferro (III) ferrocianuro	$Fe_4_3$	3.3×$10^{-}^41$
Idrossido di ferro (III)	$Fe(OH)_3$	4×$10^{-}^38$
Fosfato di ferro (III)	$FePO_4$	1.3×$10^{-}^22$
	Lead (II) arsenate	$Pb_3(AsO_4)_2$	4×$10^{-}^6$
Lead (II) azide	$Pb(N_3)_2$	2.5×$10^{-}^9$
	Lead (II) bromuro	$PbBr_2$	4.0×$10^{-}^5$
Lead (II) carbonato	$PbCO_3$	7.4×$10^{-}^14$
	Lead (II) chloride	$PbCl_2$	1.6×$10^{-}^5$
Lead (II) chromate	$PbCrO_4$	2.8×$10^{-}^13$
	Lead (II) fluoride	$PbF_2$	2.7×$10^{-}^8$
Lead (II) hydroxide	$Pb(OH)_2$	1.2×$10^{-}^15$
	Ioduro di piombo (II)	$PbI_2$	7,1×$10^{-}^9$
Solfato di piombo (II)	$PbSO_4$	1.6×$10^{-}^8$
	Solfuro di piombo (II)	$PbS$	3×$10^{-}^28$
Carbonato di litio	$Li_2CO_3$	2.5×$10^{-}^2$
	Fluoruro di litio	$LiF$	3.8×$10^{-}^3$
Fosfato di litio	$Li_3PO_4$	3.2×$10^{-}^9$
Fosfato di ammonio e magnesio	$MgNH_4PO_4$	2.5×$10^{-}^13$
	Arseniato di magnesio	$Mg_3(AsO_4)_2$	2×$10^{-}^20$
Carbonato di magnesio	$MgCO_3$	3.5×$10^{-}^8$
	Fluoruro di magnesio	$MgF_2$	3.7×$10^{-}^8$
Idrossido di magnesio	$Mg(OH)_2$	1.8×$10^{-}^11$
Ossalato di magnesio	$MgC_2O_4$	8.5×$10^{-}^5$
	Fosfato di magnesio	$Mg_3(PO_4)_2$	1×$10^{-}^25$
Carbonato di manganese (II)	$MnCO_3$	1.8×$10^{-}^11$
Manganese (II) idrossido	$Mn(OH)_2$	1.9×$10^{-}^13$
	Manganese (II) solfuro	$MnS$	3×$10^{-}^14$
Mercurio (I) bromuro	$Hg_2Br_2$	5.6×$10^{-}^23$
	Mercurio (I) cloruro	$Hg_2Cl_2$	1,3×$10^{-}^18$
Mercurio (I) ioduro	$Hg_2I_2$	4.5×$10^{-}^29$
	Mercurio (II) solfuro	$HgS$	2×$10^{-}^53$
Nichel (II) carbonato	$NiCO_3$	6.6×$10^{-}^9$
Nickel (II) idrossido	$Ni(OH)_2$	2.0×$10^{-}^15$
Nickel (II) solfuro	$NiS$	3×$10^{-}^19$
Fluoruro di scandio	$ScF_3$	4.2×$10^{-}^18$
Idrossido di scandio	$Sc(OH)_3$	8.0×$10^{-}^31$
	Acetato d’argento	$Ag_2CH_3O_2$	2.0×$10^{-}^3$
Arsenato d’argento	$Ag_3AsO_4$	1.0×$10^{-}^22$
	Azide d’argento	$AgN_3$	2.8×$10^{-}^9$
Bromuro d’argento	$AgBr$	5.0×$10^{-}^13$
	Cloruro d’argento	$AgCl$	1.8×$10^{-}^10$
Cromato d’argento	$Ag_2CrO_4$	1.1×$10^{-}^12$
	Cianuro d’argento	$AgCN$	1.2×$10^{-}^16$
Iodato d’argento	$AgIO_3$	3.0×$10^{-}^8$
	Ioduro d’argento	$AgI$	8.5×$10^{-}^17$
Nitrito d’argento	$AgNO_2$	6.0×$10^{-}^4$
	Solfato d’argento	$Ag_2SO_4$	1.4×$10^{-}^5$
	Solfuro d’argento	$Ag_2S$	6×$10^{-}^51$
Solfito d’argento	$Ag_2SO_3$	1.5×$10^{-}^14$
	Tiocianato d’argento	$AgSCN$	1.0×$10^{-}^12$
	Carbonato di stronzio	$SrCO_3$	1.1×$10^{-}^10$
	Cromato di stronzio	$SrCrO_4$	2.2×$10^{-}^5$
Fluoruro di stronzio	$SrF_2$	2.5×$10^{-}^9$
	Solfato di stronzio	$SrSO_4$	3.2×$10^{-}^7$
Bromuro di tallio (I)	$TlBr$	3.4×$10^{-}^6$
Thallium (I) chloride	$TlCl$	1.7×$10^{-}^4$
Ioduro di tallio (I)	$TlI$	6,5×$10^{-}^8$
Idrossido di tallio (III)	$Tl(OH)_3$	6.3×$10^{-}^46$
Stagno (II) idrossido	$Sn(OH)_2$	1.4×$10^{-}^28$
	Solfuro di stagno (II)	$SnS$	1×$10^{-}^26$
Carbonato di zinco	$ZnCO_3$	1.4×$10^{-}^11$
Idrossido di zinco	$Zn(OH)_2$	1.2×$10^{-}^17$
Ossalato di zinco	$ZnC_2O_4$	2.7×$10^{-}^8$
	Fosfato di zinco	$Zn_3(PO_4)_2$	9.0×$10^{-}^33$
	Solfuro di zinco	$ZnS$	2×$10^{-}^25$

Conclusione: Guida alla chimica di $K_s_p$

Che cos’è $K_s_p$ in chimica? La costante del prodotto di solubilità, o $K_s_p$, è un aspetto importante della chimica quando si studia la solubilità di diversi soluti. $K_s_p$ rappresenta la quantità di soluto che si dissolve in soluzione, e più una sostanza è solubile, più alto è il valore di $K_s_p$ in chimica.

Per calcolare la costante del prodotto di solubilità, dovrai prima scrivere l’equazione di dissociazione e l’espressione bilanciata di $K_s_p$, poi inserire le concentrazioni molari, se ti vengono date.

La costante di solubilità può essere influenzata dalla temperatura, dalla pressione e dalla dimensione molecolare, ed è importante per determinare la solubilità, prevedere se si formerà un precipitato e capire l’effetto dello ione comune.

Cosa c’è dopo?

Insolito che hai finito di imparare la costante di solubilità? Affoga i tuoi dispiaceri nella nostra guida completa alle 11 regole di solubilità.

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Fai chimica al liceo? Abbiamo compilato diverse ottime guide di studio per l’AP Chem, la IB Chemistry e l’esame Regents di chimica dello stato di New York.

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