Costante di solubilità

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

In chimica, si definisce costante di solubilità (anche detta costante di solubilità analitica o prodotto di solubilità Kps) la costante di equilibrio che, a temperatura e pressione costante, indica l'equilibrio fra una sostanza solida poco solubile, che in soluzione acquosa ha dato luogo a cationi ed anioni in quantità sufficiente ad ottenere una soluzione satura, e gli ioni stessi.

Definizione[modifica | modifica wikitesto]

Dato un sale mono-valente estremamente poco solubile AB in acqua, si stabilisce un equilibrio tra lo stesso e i suoi ioni A+ e B-, come esprime la costante di equilibrio analitica.

AB_{(s)} \leftrightarrows A_{(aq)}^+ + B_{(aq)}^-
K = \frac{\left[A^+\right] \left[B^-\right]} {[AB]}

Data la natura poco solubile del sale, si depositerà un corpo di fondo solido, che all'equilibrio ha concentrazione costante e pertanto si può ridurre l'espressione della costante K in:

K{[AB]} = {\left[A^+\right] \left[B^-\right]} = K_{ps}


L'espressione della Kps comporta che in una soluzione in cui:

  • Il prodotto ionico [A+] [B-] è inferiore alla Kps, non si depositerà corpo di fondo.
  • Il prodotto ionico [A+] [B-] è superiore alla Kps, si depositerà corpo di fondo.
  • Il prodotto ionico [A+] [B-] è uguale alla Kps, la soluzione è all'equilibrio (soluzione satura)

Va notato che talvolta, nelle situazioni reali, le soluzioni possono superare il prodotto di solubilità in condizioni metastabili, si parla in tal caso di soluzioni soprasature.


Nelle espressioni precedenti va ipotizzato che la solubilità intrinseca del sale indissociato sia trascurabile: ciò non è vero per sali poco solubili di metalli di transizione come AgCl, AgBr, AgI, CdCl2, Hg2Cl2, la cui solubilità intrinseca non può essere trascurata.

Nel caso di un elettrolita non mono-mono valente AmBn che si dissocia in m cationi Ah+ e n anioni Bk-, deve essere scritta la costante di equilibrio corrispondente tenendo in considerazione i rispettivi coefficienti stechiometrici, la legge di conservazione della massa di Lavoisier ed il principio di elettroneutralità: m h+ + n k- = 0.

Una trattazione termodinamica più rigorosa prevede l'utilizzo delle attività adimensionali delle varie specie solide (che sono per definizione unitarie) ed in soluzione, ed in tal caso la Kps(T) dipende solo dalla temperatura.

Effetto del pH[modifica | modifica wikitesto]

L'effetto pH sul prodotto di solubilità è basato sul fatto che sali di acidi deboli in acqua si idrolizzano ai rispettivi acidi. Ne è un esempio AgNO2. Infatti in H2O tale sale si dissocia in Ag+ e NO2-; ma HNO2 è un acido debole quindi, essendo l'equilibrio spostato verso la coppia acido-base più debole:

NO2- + H2O → HNO2 + OH-

La solubilità degli ioni Ag+ in questo caso non è uguale a quella degli ioni NO2- ma a NO2- + HNO2. Quindi la solubilità degli ioni Ag+ è:

\sqrt{\frac {Kps \cdot (1+[H_{3}O^{+}])}{Ka}}

Tabella dei prodotti di solubilità[modifica | modifica wikitesto]

Tabella dei prodotti di solubilità
Composto Formula Temperatura Kps Fonte
(vedi legenda sotto)
Idrossido di alluminio anidro Al(OH)3 20 °C 1.9×10–33 L
Idrossido di alluminio anidro Al(OH)3 25 °C 3×10–34 w1
Idrossido di alluminio tri-idrato Al(OH)3 20 °C 4×10–13 C
Idrossido di alluminio tri-idrato Al(OH)3 25 °C 3.7×10–13 C
Fosfato di alluminio AlPO4 25 °C 9.84×10−21 w1
Bromato di bario Ba(BrO3)2 25 °C 2.43×10−4 w1
Carbonato di bario BaCO3 16 °C 7×10−9 C, L
Carbonato di bario BaCO3 25 °C 8.1×10−9 C, L
Cromato di bario BaCrO4 28 °C 2.4×10−10 C, L
Fluoruro di bario BaF2 25.8 °C 1.73×10−6 C, L
Iodato di bario diidrato Ba(IO3)2 25 °C 6.5×10−10 C, L
Ossalato di bario diidrato BaC2O4 18 °C 1.2×10−7 C, L
Solfato di bario BaSO4 18 °C 8.7×10−11 C, L
Solfato di bario BaSO4 25 °C 1.08×10−10 C, L
Solfato di bario BaSO4 50 °C 1.98×10−10 C, L
Idrossido di berillio Be(OH)2 25 °C 6.92×10−22 w1
Carbonato di cadmio CdCO3 25 °C 1.0×10−12 w1
Idrossido di cadmio Cd(OH)2 25 °C 7.2×10−15 w1
Ossalato di cadmio triidrato CdC2O4 18 °C 1.53×10−8 C, L
Fosfato di cadmio Cd3(PO4)2 25 °C 2.53×10−33 w1
Solfuro di cadmio CdS 18 °C 3.6×10−29 C, L
Carbonato di calcio (calcite) CaCO3 15 °C 9.9×10−9 C, L
Carbonato di calcio (calcite) CaCO3 25 °C 8.7×10−9 C, L
Carbonato di calcio (calcite) CaCO3 18-25 °C 4.8×10−9 P
Cromato di calcio CaCrO4 25 °C 7.08×10−4 w2
Fluoruro di calcio CaF2 18 °C 3.4×10−11 C, L
Fluoruro di calcio CaF2 25 °C 3.95×10−11 C, L
Idrossido di calcio Ca(OH)2 18 °C - 25 °C 8×10−6 P
Idrossido di calcio Ca(OH)2 25 °C 5.02×10−6 w1
Iodato di calcio esaidrato Ca(IO3)2 18 °C 6.44×10−7 L
Ossalato di calcio monoidrato CaC2O4 18 °C 1.78×10−9 C, L
Ossalato di calcio monoidrato CaC2O4 25 °C 2.57×10−9 C, L
Fosfato di calcio tribasico Ca3(PO4)2 25 °C 2.07×10−33 w1
Solfato di calcio CaSO4 10 °C 6.1×10−5 C, L
Solfato di calcio CaSO4 25 °C 4.93×10−5 w1
Tartrato di calcio diidrato CaC4H4O6 18 °C 7.7×10−7 C, L
Idrossido di cromo II Cr(OH)2 25 °C 2×10−16 w2
Idrossido di cromo III Cr(OH)3 25 °C 6.3×10−31 w2
Idrossido di cobalto II Co(OH)2 25 °C 1.6×10−15 w2
Solfuro di cobalto (forma meno solubile) CoS 18 °C 3×10−26 C, L
Solfuro di cobalto (forma più solubile) CoS 18 °C - 25 °C 10−21 P
Carbonato rameico CuCO3 25 °C 1×10−10 P
Idrossido di rame II Cu(OH)2 18 °C - 25 °C 6×10−20 P
Idrossido di rame II Cu(OH)2 25 °C 4.8×10−20 w1
Iodato di rame Cu(IO3)2 25 °C 1.4×10−7 C, L
Ossalato di rame CuC2O4 25 °C 2.87×10−8 C, L
Solfuro di rame II (o solfuro rameico) CuS 18 °C 8.5×10−45 C, L
Bromuro di rame I (o bromuro rameoso) CuBr 18 °C - 20 °C 4.15×10−8 C
Cloruro di rame I (o cloruro rameoso) CuCl 18 °C - 20 °C 1.02×10−6 C
Idrossido rameoso
(in equilib. con Cu2O + H2O)
Cu(OH) 25 °C 2×10−15 w1
Ioduro rameoso CuI 18 °C - 20 °C 5.06×10–12 C
Solfuro rameoso Cu2S 16 °C - 18 °C 2×10−47 C, L
Tiocianato rameoso CuSCN 18 °C 1.64×10−11 C, L
Idrossido ferrico Fe(OH)3 18 °C - 25 °C 1.1×10−36 C, L
Carbonato ferroso FeCO3 18 °C - 25 °C 2×10−11 P
Idrossido ferroso Fe(OH)2 18 °C 1.64×10−14 C, L
Idrossido ferroso Fe(OH)2 25 °C 1×10−15; 8.0×10−16 P; w2
Ossalato ferroso FeC2O4 25 °C 2.1×10−7 C, L
Solfuro ferroso FeS 18 °C 3.7×10−19 C, L
Bromuro di piombo PbBr2 25 °C 6.3×10−6; 6.60×10−6 P; w1
Carbonato di piombo PbCO3 18 °C 3.3×10–14 C, L
Cromato di piombo PbCrO4 18 °C 1.77×10−14 C, L
Cloruro di piombo PbCl2 25.2 °C 1.0×10−4 L
Cloruro di piombo PbCl2 18 °C - 25 °C 1.7×10−5 P
Fluoruro di piombo PbF2 18 °C 3.2×10−8 C, L
Fluoruro di piombo PbF2 26.6 °C 3.7×10−8 C, L
Idrossido di piombo Pb(OH)2 25 °C 1×10−16; 1.43×10−20 P; w1
Iodato di piombo Pb(IO3)2 18 °C 1.2×10−13 C, L
Iodato di piombo Pb(IO3)2 25.8 °C 2.6×10−13 C, L
Ioduro di piombo PbI2 15 °C 7.47×10−9 C
Ioduro di piombo PbI2 25 °C 1.39×10−8 C
Ossalato di piombo PbC2O4 18 °C 2.74×10−11 C, L
Solfato di piombo PbSO4 18 °C 1.06×10−8 C, L
Solfuro di piombo PbS 18 °C 3.4×10−28 C, L
Carbonato di litio Li2CO3 25 °C 1.7×10−3 C, L
Fluoruro di litio LiF 25 °C 1.84×10−3 w1
Fosfato di litio tribasico Li3PO4 25° 2.37×10−4 w1
Fosfato di magnesio ammonio MgNH4PO4 25 °C 2.5×10−13 C, L
Carbonato di magnesio MgCO3 12 °C 2.6×10−5 C, L
Fluoruro di magnesio MgF2 18 °C 7.1×10−9 C, L
Fluoruro di magnesio MgF2 25 °C 6.4×10−9 C, L
Idrossido di magnesio Mg(OH)2 18 °C 1.2×10−11 C, L
Ossalato di magnesio MgC2O4 18 °C 8.57×10−5 C, L
Carbonato di manganese MnCO3 18 °C - 25 °C 9×10−11 P
Idrossido di manganese Mn(OH)2 18 °C 4×10−14 C, L
Solfuro di manganese (rosa) MnS 18 °C 1.4×10−15 C, L
Solfuro di manganese (verde) MnS 25 °C 10−22 P
Bromuro di mercurio HgBr2 25 °C 8×10−20 L
Cloruro di mercurio HgCl2 25 °C 2.6×10−15 L
Idrossido di mercurio
(In equilibrio con HgO + H2O)
Hg(OH)2 25 °C 3.6×10−26 w1
Ioduro di mercurio HgI2 25 °C 3.2×10−29 L
Solfuro di mercurio HgS 18 °C 4×10−53 to 2×10−49 C, L
Bromuro mercuroso HgBr 25 °C 1.3×10−21 C, L
Cloruro mercuroso Hg2Cl2 25 °C 2×10−18 C, L
Ioduro di mercurio HgI 25 °C 1.2×10−28 C, L
Solfato mercuroso Hg2SO4 25 °C 6×10−7; 6.5×10−7 P; w1
Idrossido di nickel Ni(OH)2 25 °C 5.48×10−16 w1
Solfuro di nickel NiS 18 °C 1.4×10−24 C, L
Solfuro di nickel (Forma meno solubile) NiS 18 °C - 25 °C 10−27 P
Solfuro di nickel (Forma più solubile) NiS 18 °C - 25 °C 10−21 P
Potassio acido tartrato KHC4H4O6 18 °C 3.8×10−4 C, L
Perclorato di potassio KClO4 25 °C 1.05×10−2 w1
Periodato di potassio KIO4 25° 3.71×10−4 w1
Acetato di argento AgC2H3O2 16 °C 1.82×10−3 L
Bromato di argento AgBrO3 20 °C 3.97×10−5 C, L
Bromato di argento AgBrO3 25 °C 5.77×10−5 C, L
Bromuro di argento AgBr 18 °C 4.1×10−13 C, L
Bromuro di argento AgBr 25 °C 7.7×10−13 C, L
Carbonato di argento Ag2CO3 25 °C 6.15×10−12 C, L
Cloruro di argento AgCl 4.7 °C 2.1×10−11 C, L
Cloruro di argento AgCl 9.7 °C 9.7×10−11 L
Cloruro di argento AgCl 25 °C 1.77×10−10 C, L
Cloruro di argento AgCl 50 °C 13.2×10−10 C, L
Cloruro di argento AgCl 100 °C 21.5×10−10 C, L
Cromato di argento Ag2CrO4 14.8 °C 1.2×10−12 C, L
Cromato di argento Ag2CrO4 25 °C 9×10−12 C, L
Cianuro di argento Ag2(CN)2 20 °C 2.2×10−12 C, L
Bicromato di argento Ag2Cr2O7 25 °C 2×10−7 L
Idrossido di argento AgOH 20 °C 1.52×10−8 C, L
Iodato di argento AgIO3 9.4 °C 9.2×10−9 C, L
Ioduro di argento AgI 13 °C 3.2×10−17 C, L
Ioduro di argento AgI 25 °C 1.5×10−16 C, L
Nitrato di argento AgNO3 25 °C 5.86×10−4 L
Ossalato di argento Ag2C2O4 25 °C 1.3×10−11 L
Solfato di argento Ag2SO4 18 °C - 25 °C 1.2×10–5 P
Solfuro di argento Ag2S 18 °C 1.6×10−49 C, L
Tiocianato di argento AgSCN 18 °C 4.9×10−13 C, L
Tiocianato di argento AgSCN 25 °C 1.16×10−12 C, L
Carbonato di stronzio SrCO3 25 °C 1.6×10−9 C, L
Cromato di stronzio SrCrO4 18 °C - 25 °C 3.6×10−5 P
Fluoruro di stronzio SrF2 18 °C 2.8×10−9 C, L
Ossalato di stronzio SrC2O4 18 °C 5.61×10−8 C, L
Solfato di stronzio SrSO4 2.9 °C 2.77×10–7 C, L
Solfato di stronzio SrSO4 17.4 °C 2.81×10–7 C, L
Bromuro di tallio TlBr 25 °C 4×10−6 L
Cloruro di tallio TlCl 25 °C 2.65×10−4 L
Solfato di tallio Tl2SO4 25 °C 3.6×10−4 L
Tiocianato di tallio TlSCN 25 °C; 2.25×10−4 L
Idrossido stannoso Sn(OH)2 18 °C - 25 °C 1×10−26 P
Idrossido stannoso Sn(OH)2 25 °C 5.45×10−27; 1.4×10−28 w1; w2
Solfuro di stagno (II) SnS 25 °C 10−28 P
Idrossido di zinco Zn(OH)2 18 °C - 20 °C 1.8×10−14 C, L
Ossalato di zinco bi-idrato ZnC2O4 18 °C 1.35×10–9 C, L
Solfuro di zinco ZnS 18 °C 1.2×10−23 C, L
Legenda delle fonti: L=Lange's 10th ed.; C=CRC 44th ed.; P=General Chemistry di Pauling, 1970 ed.; w1=Fonte web 1; w2=Fonte web 2


Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

chimica Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia