Solubilidad

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Equilibrio Químico-15

9.-REACCIONES DE PRECIPITACIÓN
9.1.- Producto de solubilidad Como ya se vio en el Tema 2, las sustancias iónicas se disuelven en disolvente polares como el agua, mediante un proceso que denominamos solvatación (para el caso concreto de la disolución en agua también se denomina hidratación). Este proceso implica la atracción de muchas moléculas de disolvente por parte decada ion formado. Ahora bien, cuando el número de iones es tal que no hay suficientes moléculas de disolvente para mantenerlo a todos en disolución, estos empezarán a poder unirse entre sí, formándose nuevamente el cristal. Dicho de otra forma: cada vez que ocurre la ionización
AnBm (s) à n A+ (ac) + m B- (ac) à AnBm (s) *
-

+

-

+

los iones de la disolución se encuentran y precipitancomo sólido
n A+ (ac) + m B- (ac)

Iones solvatados por moléculas de disolvente polar. Cuando no hay suficientes moléculas de disolvente para mantener a los iones separados, estos vuelven a unirse formando el cristal nuevamente. * (ac) significa que las especies se encuentran disueltas en medio acuoso. (s) especifica que la especie se encuentra en estado sólido. (l) líquido (g) gaseoso
Lossuperíndices + y – indican que se trata de un catión y de un anión respectivamente, pero no hacen referencia a la cantidad de carga de dichos iones. En cada caso, cada especie tendrá una carga que podrá ser distinta de la unidad.

Cuando la velocidad de ambas reacciones (directa e inversa) sea la misma se alcanzará el equilibrio y las concentraciones de los iones permanecerán constantes, por loque podremos escribir la reacción de equilibrio y su constante de equilibrio Kc.:
AnBm (s) n A+ (ac) + m B- (ac)

 A+ n ⋅ B − m  Kc =    [ An Bm ]  eq  
En ese momento la disolución no admite más soluto, o la concentración de soluto disuelto no puede aumentar. Entonces decimos que la disolución está saturada. Llamamos solubilidad de una sustancia en un determinado disolvente, a unatemperatura dada, a la concentración de dicho soluto en una disolución saturada.
KOH

[ ] [ ]

KNO3

Solubilidad
(g de soluto en 100 g de agua)

Solubilidad

La solubilidad de una sustancia en un determinado disolvente depende de varios factores, siendo los más importantes la temperatura y la relación entre el tamaño de los iones y la carga de los mismos. • Temperatura: Generalmente ladisolución de una sustancia es un proceso endotérmico, en el que se absorbe energía para poder separar los iones y así romper la red que forman estos. Es por esto que la mayoría de las sustancias un aumentan su solubilidad con la temperatura.
Química-2º Bachillerato

120 100 80 60 NaCl 40 20 0 LiSO4 KClO3

0

20 40 60 80 100 temperatura(ºC)

Curvas de solubilidad de algunas sales
AlfonsoCerezo

Equilibrio Químico-16

• Densidad de carga: Se define como el cociente entre la carga del ion y su radio. Cuando un ion es grande y su carga es pequeña, es decir, su densidad de carga es pequeña, la atracción electrostática que ejerce sobre los iones de carga contraria será también muy pequeña, por lo que romper la red del sólido iónico para disolverlo será un proceso bastante más fácilque ciando se trata de un ion pequeño con carga alta.

Recuerda que la atracción electrostática entre dos cuerpos cargados con cargas de signo contrarios es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa y directamente proporcional al producto de sus cargas.

F=K

q .q ' d2

Q

Q

a) De nsidad de carga pequeña=a tracción pequeña

b) Densidad de cargagrande=atracción grande

Volviendo a la constante de equilibrio, vemos que el denominador es la concentración del sólido no disuelto, es decir, el número de moles que hay por unidad de volumen. Ese factor es constante, ya que sólo depende de la densidad del sólido, así que podemos pasarlo a la izquierda y definir una nueva constante, a la que llamaremos producto de solubilidad.

K S = A+ ⋅ B−
n

[[...
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