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1

,1752'8&&,21 La aparición de una fase sólida en el seno de un líquido, bien por adición de un reactivo que forma un producto insoluble con algunos de los iones de la disolución, o bien por concentración del mismo líquido hasta sobrepasar la saturación, se llama precipitación y se denomina precipitado al producto sólido que se origina. El fenómeno deprecipitación, así como el de disolución de precipitados ocupan un lugar muy importante en la Química. Sus principales aplicaciones son las identificaciones y las separaciones. Esto es debido a que existe una gran cantidad de especies químicas que pueden ser identificadas por los precipitados que forman, los cuales en algunos casos presentan, además, un color característico. Por otra parte, antes dellegar al proceso de identificación, la separación de especies interferentes suele ser necesaria y, entre las técnicas de separación, es de uso común la precipitación.
Ag+, Fe2+, Cu2+, Al3+ HCl

AgCl

Fe2+, Cu2+, Al3+ NH3

Al(OH)3

Fe2+, Cu2+ NaOH

Fe(OH)2

Cu2+ (Cu(NH3)42+)

2

62/8%,/,'$' < 352'8&72 '( 62/8%,/,'$' En la precipitación intervienen los equilibrios químicosheterogéneos que tienen lugar entre una fase sólida y una líquida. Para estudiar dichos equilibrios se definen entre otros los conceptos de solubilidad y producto de solubilidad. Cuando se tiene una disolución saturada en agua pura en equilibrio con un precipitado, a temperatura constante, la máxima cantidad de sólido disuelto en la disolución determina la VROXELOLGDG del precipitado, ³V´,expresándose ésta normalmente en g/L o moles/litro. En general, para la mayoría de las sustancias hay un aumento de la solubilidad con la temperatura. Para un electrolito AB que se disuelve en agua, por ejemplo una sal poco soluble como podría ser el AgCl, tendremos un equilibrio heterogéneo entre el sólido y la sustancia disuelta. Este sólido disuelto, a su vez está en equilibrio de disociación con susiones, equilibrio que está prácticamente totalmente desplazado a la derecha. AB (sólido) œAB (sólido disuelto) œ A- + B+ La constante de este equilibrio será:
.=

D

La actividad del sólido en el equilibrio se mantiene constante, por lo que se puede englobar en el valor de K. La nueva constante se denomina producto de solubilidad y es igual al producto de las actividades de los iones de unsólido poco soluble en una disolución saturada. En estos equilibrios se consideran sustancias poco solubles (llamadas generalmente insolubles), por tanto, su solubilidad va a ser pequeña. Al tratarse de disoluciones diluidas las actividades pueden sustituirse entonces por concentraciones. KsAB = K[AB] = [A-][B+] AB œ A- + B+ s s

Ks = [A-][B+] = s s = s2

 

V= .

¤¢¡ £¡ ¢

D −D

+

↓[ $ − ][ % + ] = [ $% ] ↓

3

Conocido Ks se puede calcular s y viceversa. En general si tenemos una sal poco soluble del tipo AmBn: AmBn (sólido) œ AmBn (sólido disuelto) œ mAn- + nBm+ AmBn œ mAn- + nBm+ ms ns

Ks = [An-]m[Bm+]n = (ms)m(ns)n = mmnns(m+n)

V=

( + )

Ejemplo: (PO4)2Ca3 (sólido) œ (PO4)2Ca3 (sólido disuelto) œ 2PO43- + 3Ca2+ Ks = [PO43-]2[Ca2+]3 Ks = (2s)2(3s)3 = 2233 s5

V=5

&21',&,21(6 '( 35(&,3,7$&,21 < ',62/8&,Ï1 Dado que el producto de solubilidad rige el equilibrio que se establece en una disolución saturada, si este equilibrio se rompe por disminución de las concentraciones de los iones, se disolverá más sólido hasta recuperar el equilibrio. Si aumentan dichas concentraciones iónicas, precipitará la parte disuelta hasta alcanzar nuevamente el...