Producto de Solubilidad


Producto de solubilidad
Consideremos una sal poco soluble como el cloruro de plata, AgCl. Al disolverse, se producirá el siguiente equilibrio heterogéneo:

cuya constante de equilibrio será:

 
Al ser el cloruro de plata una sustancia sólida, en el equilibrio prácticamente permanece constante, por lo que se define el producto de solubilidad Kps como:
Kps = K.[AgCl] = [Ag+].[Cl-]
 
En general,para una sustancia iónica insoluble o poco soluble en agua AxBy, su producto de solubilidad será:
AxBy (s)           x A+y + y B-x                Kps = [A+y]x . [B-x]y
es decir, el producto de solubilidad es el producto de las concentraciones máximas de los iones en disolución a una temperatura dada.
Los productos de solubilidad Kps sólo se definen para sustancias muy poco solubles, ya que para lassustancias muy solubles, la saturación de sus disoluciones se produce a concentraciones tan elevadas que no se cumple la ley de acción de masas.














Es importante resaltar que los equilibrios heterogéneos son dinámicos, es decir, que con la misma velocidad que el sólido se disuelve, los iones en disolución interaccionan para volver a dar el sólido precipitado. A diferencia delequilibrio homogéneo, la adición de más sólido no causa cambio alguno en la concentración de los iones en solución, ya que al estar la disolución saturada, todo lo que añadamos de sólido, al no poderse disolver, precipitará directamente.
El producto de solubilidad de una determinada sustancia nos puede servir para averiguar si en unas determinadas condiciones se va a formar un precipitado o no. Porejemplo, dada la reacción:
 
AxBy (s)                x A+y + y B-x              Kps = [A+y]x . [B-x]y
 
 
 
 
si [A+y]x . [B-x]y > Kps
las concentraciones de los iones deberán disminuir, de manera que, habrá precipitación hasta que la disolución quede saturada.
 
 
si [A+y]x . [B-x]y = Kps
 
no hay precipitación, pero la disolución está saturada, está en el límite para que no haya precipitación.
 
 
si[A+y]x . [B-x]y < Kps
 
no hay precipitación, pudiendo albergar la disolución más cantidad de soluto, es decir, no está saturada.
 
Vamos a ver un ejemplo:
Se mezclan volúmenes iguales de una disolución 0'002 M de TiNO3 y 0'004 M de NaI. ¿Se obtendrá TiI precipitado?.
Kps (TiI) = 8'9 10-8 M²
como las disoluciones que mezclamos son de sales totalmente solubles, la concentración de los iones en ladisolución resultante será la mitad ya que al mezclar volúmenes iguales, el volumen total será el doble, es decir:

 
[Ti+].[I-] = 0'001 .0'002 = 2.10-6 mol²/litro²
 
a este producto de concentraciones, guardando la misma estructura que el producto de solubilidad, pero que no contiene los valores de las concentraciones en el equilibrio, se le denomina producto iónico. Como dicho producto iónico esmayor que el producto de solubilidad del TiI, sí se producirá precipitado hasta que las concentraciones en disolución se igualen a la solubilidad de dicho compuesto.
Conociendo el producto de solubilidad de una sustancia, puede calcularse su solubilidad en agua, por ejemplo:
Calcular la solubilidad del AgI en agua sabiendo que su producto de solubilidad es 8'5.10-17:
 
 
AgI (s)

Ag+ (ac)
+I- (ac)
inicio (M)
 
c
 
0
 
0
equilibrio (M)
 
c - s
 
s
 
s
 
donde "s" son los moles/litro de la sal que se han disuelto, es decir, su solubilidad. El AgI se irá disolviendo hasta que el producto de los iones en disolución sea igual al producto de solubilidad:
Kps = 8'5 10-17 = [Ag+].[I-] = s.s = s²
luego:              
s =   9'2 10-9   moles/litro
por otro lado, como es obvio, también conociendo lasolubilidad de un determinado compuesto iónico, se podrá calcular su producto de solubilidad.
 











EQUILIBRIO QUIMICO
Cuando estamos en presencia de una reacción química, los reactivos se combinan para formar productos a una determinada velocidad. Sin embargo, los productos también se combinan para formar reactivos. Es decir, la reacción toma el sentido inverso. Este doble sentido en las...