LA SOLUBILIDAD DE LOS COMPUESTOS I NICOS informe

LA SOLUBILIDAD DE LOS COMPUESTOS IÓNICOS
Introducción
La experiencia muestra que ciertas sustancias, puestas en solución acuosa, no se disuelven completamente y se obtiene así una solución acuosa saturada en presencia del sólido. El agua es un solvente disocian té, los compuestos iónicos existen al estado de iones dispersos en la solución, en ciertos casos menos frecuentes se encuentran tambiénlos pares de iones no disociados. Para una sustancia, se define la solubilidad como la concentración de la misma en la solución saturada en equilibrio con el sólido, líquido o gas no disuelto. Ejemplo: para una solución de naftaleno en agua en equilibrio con la sustancia sólida,
K = [ C10 H8 ]
K es una constante de equilibrio y no es producto de solubilidad. Las expresiones solución saturada ysolución muy concentrada no son equivalentes. La solución acuosa de naftaleno tiene una solubilidad de 2 x 10 – 4 M, es una solución saturada y sin embargo es diluida. Cuando la sustancia que se disuelve en agua por disociación iónica es escasamente soluble, la solución es diluida y en forma aproximada, se puede expresar el producto de solubilidad en función de las concentraciones molares de losiones en equilibrio.
Producto de solubilidad
Se define producto de solubilidad para electrolitos escasamente solubles en agua, y totalmente disociados en solución acuosa saturada, como la multiplicación de las concentraciones molares de los iones en equilibrio con el sólido.
Ejemplo:
AgCl (s) Ag+ + Cl-
Kps (AgCl) = [ Ag+ ] [ Cl- ]
Esta expresión es válida siempre que se cumplan lascondiciones para las cuales estáde finida. En presencia de otros iones que no sean los que forman parte del precipitado, esta expresión no es válida. Se emplea el producto de solubilidad condicional.
El producto de solubilidad varía con el tamaño de las partículas; la solubilidad aumenta al disminuir el tamaño de las partículas.
Ejemplo: PbCrO4
Radio (mm) Kps
9 x 10 – 5 2,1 x 10 - 14
3 x 10– 3 1,24 x 10 - 142
Para una sal de la forma CmAn, si su disolución parcial en agua produce una solución saturada, se simboliza el equilibrio heterogéneo:
CmAn (s) m Cn+ + n Am-
Sin tener en cuenta las propiedades ácido – base de los iones,
Kps = [ Cn+ ]m [Am- ]n
De esta ecuación se obtienen ciertas conclusiones.
1. A medida que aumenta la concentración de uno de losiones, disminuye la concentración del otro y viceversa. Esta regla permite, no solamente, evaluar las pérdidas causadas por solubilidad en ciertas circunstancias, sino también disminuir esas pérdidas agregando exceso del ion precipitante (efecto de ion común)
Ejemplo: Calcule la concentración de ion bario (II) en una solución saturada de sulfato de bario y en una solución que también es 0,1 M desulfato de sodio. Kps (BaSO4) = 6,3 x 10 – 10
BaSO4 SO42 - + Ba2 +
Kps = [SO42-] [Ba2+]
En la solución saturada: [SO42-] = [Ba2+]⇒ [Ba2+]= ( Kps [SO42-])1/ 2 = 2,51 x 10 – 5 M Cuando hay un exceso de iones sulfato, la concentración de bario se calcula a partir del Kps
[Ba2 +] = Kps (BaSO4) / [SO42 -] = 6,3 x 10 – 10 / 1 x 10 –1 = 6,3 x 10 – 9 M
La cantidadde sulfato de bario que queda sin precipitar ha disminuido 4000 veces, al haber presente en la solución sulfato de sodio.
2. Se puede predecir si se formará o no un precipitado a partir de la concentración de los iones que lo constituyen. Si el producto de las concentraciones de los iones es mayor que el producto de solubilidad, se espera que aparezca precipitado.
Ejemplo: el “agua de yeso” esuna solución saturada de CaSO4. Si se mezclan volúmenes iguales de agua de yeso y de solución que contiene 1 x 10 – 2 M de iones estroncio, ¿seformará un precipitado de SrSO4?
Kps (CaSO4) = 1,6 x 10 – 4 Kps (SrSO4) = 1,6 x 10 – 6
Para el agua de yeso: [SO42 -] = [Ca2 +] = (Kps CaSO4 )1/ 2 = (1,6 x 10 – 4 ) 1/ 2 = 1,26 x 10 – 2 M Después de tener en cuenta el...