curso de quimica analitica








Curso de química analítica para ingeniería química









Índice.
Unidad 3
“Equilibrio químico y solubilidad”
Equilibrio de solubilidad………………………………………..4
Producto de solubilidad y solubilidad……………………………4
Calculo de las concentraciones en el equilibrio………………….6
Factores que afectan a la solubilidad…………………………….7
El equilibrio de solubilidad en presencia de reacciones laterales…7
Productode solubilidad condicional………………………………10
Aplicaciones analíticas……………………………………………14
Unidad 4
“Análisis gravimétrico y volumetrías de precipitación”
Introducción al análisis gravimétrico……………………………17
Fundamentos y clasificación de los métodos gravimétricos………17
Análisis gravimétrico por precipitación: características y etapas…18
Propiedades de un precipitado para su uso gravimétrico………19
Formacióny purificación de precipitados………………………19
Volumetrías de precipitación…………………………………….21
Curvas de valoración……………………………………………22
Detección del punto final………………………………………23
Disoluciones patrón y aplicaciones………………………………24








Equilibrio de solubilidad.
El equilibrio de solubilidad es un equilibrio químico heterogéneo: se establece entre un soluto disuelto y una sal sólida. (Solución saturada).La constante de equilibrio representa el proceso de disolución de electrolitos fuertes poco solubles.


Producto de solubilidad y solubilidad.

Solubilidad y producto de solubilidad son dos conceptos diferentes pero íntimamente relacionados. Si simbolizamos con S a la solubilidad en mol/L = M del AgCl, o sea la molaridad de una solución saturada, el BM para catión y para anión nos indica:
[Ag+] =[Cl-] = S
pues la única fuente del Cl- y de la Ag+ en solución es la solubilidad del sólido. Introduciendo este resultado en [6]
Kps = S2 = 1.8 x 10-10
y en consecuencia la solubilidad del AgCl en agua destilada es:
S = Kps = 1.8 ×10−10 = 1.3 ×10−5M
Procediendo en sentido inverso, Kps puede calcularse a partir de S. Por ejemplo, una solución saturada de TlCl en agua contiene 3.31 g de sal/L ¿Cuales el Kps?
TlCl: 239.9 g/mol
1.32 10 M
239.9 g /mol
S = 3.31 g / L = × −2
TlCl (s) ←→ Tl+ + Clla
disolución de un mol de sal produce un ión gramo de Tl+ y otro de Cl-. Por lo tanto:
S = [Tl+] = [Cl-] = 1.32 x 10-2 M
Kps = [Tl+] [Cl-] = S2 = (1.32 x 10-2)2 = 1.9 x 10-4
Las expresiones de Kps deben escribirse siguiendo los principios involucrados en el estudio del equilibrio químico, con laconcentración de cada ión elevada a una potencia igual a su coeficiente estequiométrico en la ecuación que describe el equilibrio. Para cromato de plata:
Ag2CrO4 (s) ←→ 2 Ag+ + =
CrO4
Kps = [Ag+]2 [ =
CrO4 ]

Al disolverse un mol de Ag2CrO4 se producen dos iones gramos de Ag+ y un ión gramo de:
CrO4
-2. Los BM son:
[Ag+] = 2 S [ =CrO4 ] = S
Kps = (2 S)2 (S) = 4 S3 ∴ la solubilidad será: S = 3Kps / 4
Delmismo modo, para sulfuro de bismuto, suponiendo que no ocurran reacciones laterales:
Bi2S3 (s) ←→ 2 Bi+3 + 3 S-2
Kps = [Bi+3]2 [S-2]3
BM: [Bi+3] = 2 S [S-2] = 3 S
Kps = (2 S)2 (3S)3 = (4 S2) (27 S3) = 108 S5 ∴S = 5Kps / 108
Extraer conclusiones acerca de las solubilidades relativas de dos sustancias basándose solo en valores de Kps puede llevar a resultados erróneos. Consideremos tres sales de Ag(I):
Kps (AgCl) = S2
AgCl = 1.8 x 10-10
Kps (AgBr) = S2
AgBr = 5.1 x 10-13
Kps (Ag2CrO4) = 4 S3 = 2.4 x 10-12
Cuando los dos electrolitos cuyas solubilidades se comparan, tienen igual tipo de valencia la situación no es grave. Así,
Podemos ver que la relación de las solubilidades no es igual a la relación entre ambos Kps
(353), sino a su raíz cuadrada. Pero de todos modos en estos casos estáasegurado que a mayor Kps mayor solubilidad.
La situación es diferente al comparar la solubilidad de electrolitos con diferentes cargas en sus iones.
Y si bien el Kps del Ag2CrO4 es menor que el de AgCl, su solubilidad es 6.3 veces más alta.
El análisis del tema, tal como se ha desarrollado en este punto, parte de dos supuestos:
1. El sistema solo está constituido por el solvente agua y el electrolito...