Quimica

Solubilidad de sales escasamente solubles de ácidos débiles en ácidos minerales fuertes. — El principio del producto de solubilidad una explicación simple de este fenómeno, que se produce con relativa frecuencia en el análisis cualitativo. Ejemplos típicos son la disolución del cromato de bario y del oxalato de calcio en ácidos minerales diluidos, pero no en ácido acético. Cuando se agrega unexceso de ácido clorhídrico diluido a una suspensión de oxalato de calcio en agua, existe en la solución el siguiente equilibrio iónico:
CaC2O4 ⇌ ca++ + C2O4 (disociación casi total) ( I )
H4 + C2O4 ⇌ HC2O4 ( II )
H4 + HC2O4 ⇌ H2C2O4 ( III )
Las constantes de disociación primaria y secundaria del ácido oxálico son 5,9 X 10-2 y 6,4 X 10-5, respectivamente, i,c..
k1= H xHC2O4H2C2O4=5,9 x 10-2 (IV)
k1= H x C2O4HC2O4=6,4 x 10-5 (V)
Es evidente, según la ecuación (v), que si [H+] es grande. [C2O4] debe ser correlativamente pequeña, y será menor que valor inicial en una solución saturada de oxalato de calcio, debido a la combinación con los iones hidrógeno para formar primero HC2O4 y luego H2C2O4 El equilibrio (I), de ese modo, será alterado; para satisfacer elproducto de solubilidad deberá pasar más oxalato de calcio a solución para restablecer el eliminado, por las reacciones (II) y (III). Si hay suficiente ácido mineral, el proceso proseguirá hasta que se disuelva todo el oxalato de calcio.
Cuando se agrega ácido acético, no se produce la disolución. La constante de ionización del ácido acético.
H x C2H3O2 H C2H3O2 = 1,82 x 10-5
y la concentración delion hidrógeno que se introduce de ese modo, no es lo suficientemente grande como para tener influencia en la concentración del ion oxalato en la ecuación (v).
Similarmente, para el cromato de bario, el agregado de un gran exceso de ácido mineral reduce la concentración del ion cromato debido a la reacción:
2CrO4-- + 2 II ⇌ 2IICrO4- ⇌ Cr2O7-- + H2O
y como consecuencia, la sustancia sedisuelve. (Todos los dicromatos son solubles en agua). Por otra parte, el ácido acético solamente introduce una muy pequeña concentración de ion hidrógeno y, por eso, tiene poca influencia. Por esta razón, el carbonato de bario precipitado en el grupo IV se disuelvo en ácido acético diluido; y no en ácido clorhídrico, antes de la adición de solución de cromato de potasio.
Precipitación fraccionada. — Sepuede decidir con la ayuda del principio del producto de solubilidad cuál de dos sales escasamente solubles precipitará bajo una serie de condiciones experimentales. Un ejemplo de gran importancia práctica lo constituye el método do Mohr para la valuación de halogenuros. Tin este método, la solución de un cloruro ..c.. Cl, se titula con solución de nitrato de plata, i.c., Ag', y se agrega unapequeña cantidad de cromato de potasio, CrO.r que sirve de indicador. Se pueden formar dos sales escasamente solubles, viz., cloruro de plata y cromato de plata, cuyos productos de solubilidad son 1,2 X 1010 y 1,7X1012, respectivamente
Ag x Cl = 1,2 x 10-10 (I)
Ag2 x CrO1-- = 1,7 x 1012 (II)
De (I) y (II) se obtiene:
Cl2CrO--=(1,2 x 10-10)21,7 x 10-12=11,2 x 10 (III)
Por talmotivo, el cromato de plata no precipitará hasta que su concentración, o más correctamente, la concentración del ion cromato exceda la dada por la ecuación anterior. Es evidente que si la solución inicial contiene cloruro y cromato en proporciones equivalentes y se le agrega una solución de nitrato de plata, gota a gota, precipitará solamente cloruro de plata hasta que la [CrO4-- exceda la dada porla ecuación (III); luego comenzará a precipitar cromato de plata con vestigios de cloruro de plata, manteniéndose la relación de equilibrio (III) en la solución que sobrenada. En los casos corrientes, la concentración del ion cloruro es comúnmente del orden de 0,1 molar, la solución de nitrato de plata aproximadamente de 0,1 molar y la concentración del ion c/ornato alrededor de 1 X 10-3 molar (2...