Perché il carbonato di litio è insolubile in acqua? Questo non infrange la regola secondo cui i sali di tutti i metalli alcalini sono solubili?

Sappiamo dalle regole di solubilità di base che tutti i sali dei metalli alcalini sono solubili, e inoltre che i carbonati sono generalmente insolubili (ad eccezione di quelli dei metalli alcalini ecc.; conosci il trapano, le regole di solubilità seguono una gerarchia!).

Poiché siamo scienziati fisici, tuttavia, dovremmo cercare alcuni dati di solubilità.

Da https://en.wikipedia.org/wiki/Solubility_table] apprendiamo che la solubilità di #Li_2CO_3# è #1.54 # # g # per # 100 # # mL # (di acqua) a # 0 # # “”^@C#, e #1.33 # # g # per #100 # # mL # a #20 # # “” ^@C#.

In altre parole, la solubilità diminuisce con l’aumentare della temperatura; un fenomeno piuttosto insolito. Per confronto, # Na_2CO_3 # è # 7 # e # 21.5 # # g# con le stesse unità. La diminuzione della solubilità per # Li_2CO_3# con l’aumento della temperatura indica un fenomeno di entropia. In altre parole, il catione di litio e l’anione carbonato diminuiscono l’entropia complessiva (cioè imponendo ordine alla solvatazione) in soluzione. È facile capire perché #Li^+#, un catione di metalli alcalini con il maggior rapporto tra carica e dimensione, dovrebbe essere disfavorato entropicamente. La maggiore capacità polarizzante del catione al litio funziona allo stesso fine,

Se ho lanciato questo trattamento a un livello troppo alto, mi scuso. Non lo so se sei all’università o stai facendo un livello.