Non si può salare l’acqua all’infinito. Sembra un proverbio (lo ammetto, mal riuscito) e invece è un principio abbastanza conosciuto alla base di quello che viene definito equilibrio di solubilità.
Se si scioglie un sale in acqua, la sua struttura cristallina si dissolve e gli ioni che ne formavano il reticolo ordinato si disperdono nell’acqua. Si passa così dall’ordine (il reticolo del sale) al disordine (gli ioni sparsi nella soluzione).
Un sistema chimico, in generale, tenderà a raggiungere uno stato di energia minima, ovvero a formare dei legami quanto più forti tra le varie particelle che lo costituiscono.
Questa particolare proprietà favorisce la precipitazione dei sali in una soluzione, soprattutto quando questi raggiungono una certa soglia, ovvero la massima solubilità possibile, tenendo sempre conto di temperatura, natura del solvente e del soluto stesso.
A tale concentrazione si parla di soluzione satura: il sale non può più sciogliersi e precipita sul fondo; la concentrazione a questo punto non varierà più, perché si stabilisce un equilibrio dinamico tra la soluzione e il corpo di fondo.
Questa condizione di equilibrio è descritta dall’equazione
Kps = [A+][B-]
in cui Kps è una costante di equilibrio, chiamata anche prodotto di solubilità. In questa equazione di equilibrio balza subito agli occhi l’assenza di un denominatore. Per quanto detto prima in riferimento alle soluzioni sature, il denominatore è assente perché la concentrazione del solido AB è costante, e pertanto può essere inglobata nella costante K.
Come per le reazioni di equilibrio in generale, anche Kps può variare, ma solo al variare della temperatura, mentre risulta indipendente dalla quantità di solido (o liquido puro) che si aggiunge nella soluzione.
In linea generale la solubilità è un fenomeno endotermico e l’aumentare della temperatura (come accade nella maggioranza dei sali) favorisce il discioglimento del sale. Ma la solubilità a volte può anche diminuire all’aumentare della temperatura: l’acetato di calcio e l’idrossido di calcio sono sostanze che si sciolgono meno aumentando la temperatura del sistema.