PAU Química 2017 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 6

6. La salinitat de les aigües oceàniques determina les condicions de vida dels organismes marins i varia en funció de les característiques de cada oceà. La determinació de la salinitat es duu a terme mesurant un paràmetre de l’aigua de mar, com ara la conductivitat elèctrica o la concentració d’ió clorur. Aquest darrer paràmetre es mesura mitjançant una valoració de l’ió clorur amb nitrat de plata (AgNO3): Cl−(aq) + AgNO3(aq) → AgCl(s) + NO3 −(aq) a) Quan hem valorat 20,0 mL d’aigua de mar, hem necessitat 23,5 mL d’una solució de nitrat de plata 0,265 m per a poder arribar al punt final de la valoració. Calculeu la sali­ nitat de l’aigua de mar, expressada com a concentració de NaCl en g L–1. [1 punt] b) Escriviu l’equació de l’equilibri de solubilitat del clorur de plata i determineu-ne la solubilitat a 25 °C, expressada en mol L–1. Justifiqueu si la solubilitat del clorur de plata augmenta, disminueix o es manté en una solució aquosa concentrada de KCl. [1 punt] Dades:  Massa molecular relativa del NaCl = 58,5. Constant del producte de solubilitat del AgCl a 25 °C: Kps = 1,7 × 10–10.

Pregunta 6.a) Reacció de valoració: Cl−(aq) + AgNO3(aq)  AgCl(s) + NO3 −(aq) A partir de la reacció igualada (estequiometria 1 a 1): AgNO3 V = 23,5 mL = 0,0235 L (0,0235 L) x (0,265 mol / L) = 0,0062275 mol de AgNO3 gastats mol de AgNO3 gastats = mol inicials de Cl-  0,0062275 mol de Cl- [0,4p] Transformem els mols de Cl- en g de NaCl: 0,0062275 mol Cl- x (1 mol NaCl / 1 mol Cl-) x (58,5 g NaCl/ 1 mol NaCl)= = 0,3643 g NaCl [0,2 p] Ho transformem en concentració: Volum de solució valorada = 20,0 mL = 0,0200 L Concentració de NaCl = (0,3643 g) / (0,0200 L) = 18,2 g/L  Salinitat (concentració de NaCl) = 18,2 g/L [0,4 p] Pregunta 6.b) Equilibri de solubilitat: AgCl(s)  Ag+ + Cl− [0,2 p] Càlcul de la solubilitat Expressió de la constant de solubilitat: Kps = [Ag+] [Cl−] [0,2 p] AgCl(s)  Ag+ + Cl− Inicial a Equilibri a – s s s on s = solubilitat (M) Introduïm la solubilitat a l’expressió anterior: Kps = (s)·(s) = s2 [0,1 p] s = (Kps)1/2 s = (1,7x10-10)1/2  s (solubilitat) = 1,30x10-5 […]