Quimica
REACCIONES DE PRECIPITACIÓN
Las reacciones de disolución/precipitación en las que un sólido pasa a la
disolución o viceversa afectan profundamente la ecología de ríos, lagos y océanos
ya que controlan la formación de los depósitos minerales o la disolución de
diferentes especies.
Ejemplos de uso de reacciones de precipitación en descontaminación de
aguas son:
-
I.Precipitación de hidróxidos metálicos en aguas ricas en sulfatos.
Precipitación de Ra como SO4Ra con BaCl2.
DISOLUCIÓN
SATURADA
Y
SOBRESATURADA:
SOLUBILIDAD,
PRECIPITACIÓN Y PRECIPITADO.
Se llama precipitación al fenómeno de formación de una fase sólida en el
seno de un líquido, recibiendo el nombre de precipitado, el sólido originado.
Para poder explicar químicamente laformación de un precipitado en primer
lugar estudiaremos el proceso inverso: Un sólido se disuelve cuando sus partículas,
sean iónicas o moleculares, pasen a la disolución gracias a que las interacciones
entre las moléculas o iones y el disolvente vencen las fuerzas de cohesión del
soluto. A medida que esto ocurre las moléculas disueltas van aumentando en
número y así van disminuyendo lasdistancias entre ellas, lo que aumenta la
probabilidad de que se produzcan interacciones que dan lugar al sólido.
Cuando la velocidad de disolución se iguala a la de formación del sólido se
alcanza una situación de equilibrio, es lo que se conoce como disolución saturada.
Solubilidad: Se denomina solubilidad de un compuesto a la concentración del mismo
en una disolución saturada.
Disoluciónsobresaturada: Es una disolución en la que la concentración de soluto es
superior a la de la disolución saturada a la misma temperatura.
Desafortunadamente no es posible establecer un principio para conocer la
intensidad de estas fuerzas. Por ello no se pueden predecir cuantitativamente las
solubilidades de los electrolitos. Solo tenemos reglas empíricas de solubilidad.
Reglas desolubilidad:
Nos vamos a centrar en sólidos iónicos:
a) Atracción agua-iones (solvatación)
b) Atracción electrostática entre iones
Es conveniente tener idea sobre qué tipos de sustancias son solubles y
cuáles lo son muy poco. Se puede generalizar atendiendo a lo siguiente:
-
Todas las sales de Na, K y amonio son solubles.
-
Todos los nitratos son solubles
-
Todos los cloruros sonsolubles, con excepción del AgCl, Hg2Cl2, PbCl2 y
CuCl.
-
Todos los sulfatos son solubles con excepción del CaSO4, SrSO4,
BaSO4, PbSO4, Hg2SO4, HgSO4 y Ag2SO4.
-
Todos los hidróxidos son poco solubles, salvo los alcalinos, Sr(OH)2,
Ba(OH)2 y NH4OH.
-
Todos los carbonatos son poco solubles excepto los alcalinos y el
carbonato amónico.
-
Todos los sulfuros son poco solublessalvo alcalinos, alcalinotérreos y
amónico.
II.
PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Supongamos una sal iónica poco soluble (solubilidad < 10-2 M) en agua; la
agitamos y esperamos a que se alcance el equilibrio: pare del sólido se disuelve y
parte queda como tal:
(AmBn)sol ↔ m An- + n Bm+
la constante de este equilibrio es:
KpS = [An-]m [Bm+]n
Así podemos tener tres situaciones:
1)[An-]m [Bm+]n < KpS
Condición de disolución. Las concentraciones
permiten que todo el soluto esté disuelto.
2) [An-]m [Bm+]n > KpS
Condición de precipitación. Hay iones en
exceso y se produce la formación del
precipitado.
3) [An-]m [Bm+]n = KpS
Condición
de
saturación.
El
sólido
se
encuentra en equilibrio con los iones disueltos
Ejemplo: ¿Precipitaría ClAg almezclar volúmenes iguales de AgNO3 10-3 M y KCl
10-3 M (KpS = 1.6 x 10-10)?
El producto de solubilidad así expresado sólo es válido para disoluciones de
solutos poco solubles en agua pura, en las que todo el sólido que se disuelve se
disocia y a una temperatura determinada.
III.
RELACIÓN ENTRE SOLUBILIDAD, PRODUCTO DE SOLUBILIDAD Y
CONCENTRACIONES IÓNICAS
La constante del producto...
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