Equilibrios De Solubilidad

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Equilibrios de Solubilidad
Elaborada por: Dr. Ruy Cervantes Díaz de Guzmán

Pregunta a responder al final de la sesión Ordenar, de menor a mayor solubilidad, los siguientes compuestos de cobre: Cu(OH)2, CuCO3, CuSO4, CuS y Cu2[Fe(CN)6]. ¿Cómo afectan la temperatura, un ion común y el pH a la solubilidad de sales poco solubles?

Introducción La solubilidad de un compuesto químicose puede definir como la máxima cantidad, expresada en gramos, que pueda disolverse de éste en 100g de agua a una temperatura constante. En general, a mayor temperatura, la solubilidad aumenta. Los datos reportados en libros y tablas se encuentran a 25°C. En el caso de los compuestos iónicos, el proceso de disolución involucra la disociación de los iones. Una gran cantidad de compuestos iónicosson muy poco solubles en agua y su solubilidad suele cuantificarse mediante el estudio del siguiente equilibrio: MX(s)  M+(ac) + X-(ac)

La concentración del sólido se considera constante, lo que da como resultado la siguiente expresión de la constante de solubilidad (también conocida como producto de solubilidad): Kps = [M+][X] A la concentración de cada uno de los iones presentes en disoluciónal momento de la precipitación del sólido se le llama solubilidad molar. Los factores que afectan la solubilidad son la temperatura, el ion común y el pH. Tarea Previa 1. Escribir el equilibrio de solubilidad para el PbI2 (pKps = 7.5) y calcula su solubilidad molar (mol/L).

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Completa la siguiente tabla. Compuesto TlBr La2(C2O4)3FeCrO4 Ni3(AsO4)2 Zn(IO3)2 Nombre Masa molar pKps 2.62 24.1 5.6 25.5 5.4 S (mol/L) s (g/L)

3.

Ordenar los compuestos de la pregunta anterior del más soluble al menos soluble.

4.

Considerar una disolución saturada de fluoruro de calcio en la cual se ha establecido el equilibrio: CaF2(s)  Ca2+(ac) + 2F-(ac) Kps = 4 x 10-11

a) ¿Cuál es la concentración molar de calcio (II) presente enla disolución?

b) Calcular la concentración molar de calcio (II) si a esta disolución saturada le agregas NaF de modo que la concentración total de fluoruros sea 0.1 M.

c) Comparar las dos concentraciones molares y explica la marcada diferencia.

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Reactivos Parte A CuSO4 0.1M Na2CO3 sólido K4[Fe(CN)6] 0.1 M NaOH 1 M Na2S sólidoProcedimiento Parte A. Solubilidad de distintos compuestos de Cu(II) 1. En un vaso de precipitados de 50 mL colocar aproximadamente 15 mL de una disolución 0.1 M de CuSO4. Añadir, poco a poco y con agitación constante, Na 2CO3 sólido con la ayuda de una espátula hasta que la disolución pierda su color azul. Anotar los cambios observados. A la mezcla de reacción agregarle, gota a gota y con agitación,K 4[Fe(CN)6] 0.1 M hasta que se observe un cambio permanente en el sólido formado. Repetir el procedimiento del punto anterior ahora añadiendo NaOH 1 M a la mezcla de reacción. No olvidar ir anotando todos los cambios de color y estado físico. Por último, repetir el mismo procedimiento agregando Na 2S sólido. Anotar todas las observaciones en la tabla 1. Parte B Pb(NO3)2 0.1M KI 0.1M H2SO4 6 MNaCl sólido CuSO4 0.1M

2.

3.

4.

5. 6.

Tabla 1. Solubilidad de distintos compuestos de Cu(II) Reacción de precipitación Observaciones

CuSO4 (ac) + Na2CO3 (ac)  1 + Na2SO4 (ac) 1 + K4[Fe(CN)6] (ac)  2 + K2CO3 (ac) 2 + NaOH (ac)  3 + Na4[Fe(CN6)] (ac) 3 + Na2S (ac) 4 + NaOH (ac)

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Cuestionario 1. Considerando que todaslas reacciones son de doble sustitución, escribir las fórmulas y los nombres de 1, 2, 3 y 4.

1

3

2

4

2.

Escribir los equilibrios de solubilidad para cada uno de los precipitados (pp) de cobre observados, así como la correspondiente expresión matemática de la constante de solubilidad en cada caso, en la segunda y tercera columnas de la Tabla 2. Antes de llenar la última columna,...