Producto De Solubilidad Y Concentración De Iones

PRÁCTICA NO. 3
DETERMINACIÓN DE PRODUCTO DE SOLUBILIDAD Y CONCENTRACIÓN DE IONES.

OBJETIVO |

Calcular la concentración de los iones y producto de solubilidad.
INTRODUCCIÓN |

La solubilidad de una sustancia en un determinado disolvente a una temperatura específica, es la cantidad máxima de soluto que disolverá en una cantidad definida de disolvente y que produce un sistema estable(1).
En general, el producto de solubilidad de un compuesto es el producto de las concentraciones molares de los iones constituyentes, cada una elevada a la potencia de su coeficiente estequiométrico en la ecuación en la ecuación de equilibrio (2).
La constante de equilibrio que refleja la solubilidad de un compuesto se denomina constante dl producto de solubilidad. Dicha constante se representapor la notación Kps, donde el subíndice “ps” se refiere a “producto de solubilidad”. La constante del producto de solubilidad, Kps, para cualquier sal siempre tiene la siguiente forma:
AxBy(s)↔ xAy+ac+ yBx-(ac)
Kps= [Ay+]x[Bx-]y (3)

Esta constante es aplicable de un modo general para definir las condiciones de equilibrio en las disoluciones saturadasde electrolitos fuertes poco solubles (4).
Para la disolución de un sólido iónico en medio acuoso, puede darse cualquiera de las siguientes condiciones:
1) La disolución no está saturada.
2) La disolución está saturada.
3) La disolución está sobresaturada.
Para las concentraciones de iones que no corresponden a condiciones de equilibrio se utiliza el cociente de reacción Q, que eneste caso se denomina producto iónico (Q), para predecir si se formará un precipitado. Q tiene la misma forma que Kps, excepto que las concentraciones de los iones no son concentraciones de equilibrio (2).
La determinación de la constante de concentración del producto de solubilidad, Kps, proviene de medir (cuantificar) por algún método analítico, la concentración de las especies involucradas (1).MATERIAL | REACTIVOS |
* Vaso de precipitado * Cápsula de porcelana * Termómetro * Baño maría * Soporte universal * Balanza analítica | * Sulfato de calcio |

METODOLOGÍA |

Procedimiento

Preparar 10 ml de solución saturada de sulfato de calcio a 20ºC.

Verter en una cápsula de porcelana

Determinar la cantidad de gramos de sulfato de calcio en unlitro y expresarlo en moles/lts.
Evaporar la solución a baño María, dejar enfriar y pesar la cápsula.

Repetir el procedimiento haciéndolo con agua destilada a 40ºC

Repetir el proceso, saturando la solución a 60ºC.

CUESTIONARIO |

1. Resuelva los problemas de cálculo de concentración de los iones y el Kps.
a) El producto de solubilidad Kps de AgBr es 3.6 x 10-13 ¿Cuántos gramosde Ag en forma de iones contiene un litro de la solución saturada de AgBr.

AgBr↔Ag+ +Br- Kps=[Ag+][Br-]=3.6x10-13

Kps=S2 → S=Kps

S=3.6x10-13=6x10-7

[Ag+]=6x10-7 [Br-]= 6x10-7

Kps=[6x10-7]2

M=nL n=gP.M. → g=nP.M.

gAg+=6x10-7mol107.870gmol=6.4x10-5g

b) La solubilidad del bromuro de plomo a 18° C es 2.7x 10-2 moles/lt. Calcúlese el Kps de esta sal.

PbBr2↔Pb+2 +2Br- Kps=[Pb+2][Br-]

En términos de Solubilidad:
[Pb+2]=S
[Br-]=2S
Kps=S2S2=4S3

Kps=4[2.7x10-2]3= 7.8x10-5










RESULTADOS |

Cálculo del Producto de Solubilidad:

CaSO4↔Ca+2+ SO4-2

Reacción llevada a cabo a temperatura ambiente: 25ºC.
* Peso de la cápsula deporcelana+vidrio de reloj=47.9683g
* Peso de la cápsula de porcelana+vidrio de reloj+CaSO4=47.9717g
* gCaSO4=47.9717g-47.9683g=0.0034g=3.4x10-3g

P.M.CaSO4=136.14g/mol

nCaSO4=gP.M. = 3.4x10-3g136.14g/mol = 2.4x10-5n

M=nL=S=[Ca+2]=[SO4-2]

M=2.4x10-5n0.01L= 0.002497429

Kps=[Ca+2][SO4-2]=[ 0.002497429][ 0.002497429]= 6.237x10-6

Equipo/ Temperatura en...