Question

De cate ori solubilitatea (in mol/l ) hidroxidului de fier (||) in apa este mai mare decat solubilitatea hidroxidului de fier (|||) la 25°C​

Answer 1

Răspuns: Părerea mea! Verificați calculele!

Calcule:

1) Solubilitatea Fe(OH)₂, pentru Ks=1,8.10⁻¹⁵

Ks Fe(OH)₂ = 4S³,  S = ∛Ks/4

S Fe(OH)₂=∛1,8.10⁻¹⁵/4=0,76.10⁻⁵mol/L

2) Solubilitatea Fe(OH)₃, pentru Ks=6.10⁻³⁸

Ks Fe(OH)₃=S(Fe III) .( 3S ion HO⁻)³=27.S⁴

S Fe(OH)₃ = radical ordin4 din Ks/27= radical ordin 4 din 6.10⁻³⁸/27, aprox

S Fe(OH)₃  =0,22.10⁻⁹mol/L

3) De câte ori este o împărțire dintre cele 2 solubilități, adică un raport:

S Fe(OH)₂/ S Fe(OH)₃.

Rezultă

0,76.10⁻⁵ mol/L /0,22.10⁻⁹ mol/L = 3,45.10⁹⁻⁵=3,45.10⁴

R: de 3,45 .10⁴ ori.

Explicație:

Suntem la lecția Echilibrul Reacțiilor de precipitare. Se cere de câte ori este mai mare solubilitatea hidroxidului feros, față de solubilitatea hidroxidului feric, adică să calculăm un raport dintre aceste solubilități. De câte ori este mai mare un număr decât altul, se rezolvă matematic prin împărțirea numărului mare la cel mic.

Aceste baze sunt precipitate, deci vom merge la echilibrul chimic al reacțiilor de precipitare și vom căuta informații despre dizolvarea precipitatelor și ionizarea cantitații mici de precipitat dizolvat.

Avem nevoie de constanta de stabilitate a precipitatelor, Ks, pe care o luăm din tabele. Ks se mai numește și produs de solubilitate și de noțiunea S(mol/L), solubilitatea molară a precipitatului.

Trebuie să cunoaștem următoarele:

-hidroxidul feros, Fe⁺²(OH)⁻₂ este o bază anorganică greu solubilă în apă. Se formează prin reacții de precipitare dintre NaOH și sarea de Fe(II). Când hidroxidul feros este în contact cu apa, se va dizolva o cantitate foarte mică. Se produce ionizarea acestei cantități, ajungîndu-se la o soluție saturată în ioni Fe(II) și ioni HO(-),deasupra precipitatului, caracterizată prin constanta de echilibru. (constanta de stabilitate)

Reacția de ionizare a Fe(OH)₂ dizolvat este o reacție cu stabilirea echilibrului chimic.

Fe(OH)₂ aq  =  Fe⁺² +2(OH)⁻    Ks=1,8.10⁻¹⁵

1mol  bază produce   1 mol ioni Fe(II) și 2 moli ioni (OH)⁻

Notăm cu S=solubilitatea molară (mol/L) a Fe(OH)2,

Din S (mol/L) Fe(OH)₂  rezultă conform stoechiometriei reacției de ionizare rezultă  S (mol/L) de ioni Fe(II) și 2 S(mol/L) de ioni HO⁻.

Introducem în constanta de echilibru, Ks, aceste valori ale concentrației molare pentru ionii liberi din soluția saturată și calculăm S:

Ks=C M de Fe⁺² .C²M de HO⁻ = S.(2S)²=4S³

-hidroxidul feric, Fe⁺³(OH)⁻₃ este o bază anorganică greu solubilă în apă. Se formează prin reacții de precipitare dintre soluție de amoniac concentrat și o sare de Fe(III). Acest precipitat Fe(OH)₃ are o constantă de solubilitate, Ks=6.10⁻³⁸

La fel, cu datele de la Fe(OH)₂, introducem solubilitatea precipitatului, S și vom avea relația:

Fe(OH)₃pp .....dizolvare

Fe(OH)₃aq= Fe⁺³   +  3(OH)⁺

1mol              1mol      3 moli

Ks Fe(OH)₃=S.(3S)³