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TAREA 1
EQUILIBRIO QUIMICO
1.- Si el producto de solubilidad de la rodocrosita (MnCO3) es 10-9.3
a) calcule la constante de equilibrio para la reacción:
MnCO3 + H2CO3 = Mn+2 + 2HCO3-
Considere para el acido carbónico K1 = 10-6.4, y K2 = 10-10.3
b) Qué efecto tiene sobre la constante de equilibrio un aumento del pH de 6 a 8.
c) Qué efecto tiene sobre la solubilidad de la rodocrosita esteaumento de pH. Explique brevemente.
2.- A partir de los productos de solubilidad de fluorita (CaF2; K = 10-10.4) y calcita (CaCO3; K = 10-8.35) determine la constante de equilibrio para la reacción:
CaCO3 + 2F- = CaF2 + CO3-2
Esta constante le permitirá hacer algunas inferencias sobre el tipo de fluido que puede reemplazar calcita por fluorita o viceversa. Por ejemplo, considere un fluido
SALESPOCO SOLUBLES
Una de las aplicaciones más sencillas en un equilibrio químico es el hallar la concentración de una sal poco soluble. Por ejemplo, si tomamos la disociación del cloruro de plata en un medio acuoso, tenemos lo siguiente:

donde, al ser alcanzado el equilibrio, se llega que se ha disuelto sólo 1,67 x 10-5 mol. Aunque esta cifra pueda parecer insignificante para uno, este valorpuede ser de gran importancia dentro de un laboratorio. Por esta razón, es de interés encontrar las solubilidades de distintas sales mediante expresiones cuantitativas.
Para ello, procederemos a determinar la constante de equilibrio de la reacción anterior:

pero, recordando que la concentración de un sólido es una constante, entonces podemos definir una nueva constante:

Esta nuevaconstante es el producto de solubilidad de la sal cloruro de plata (AgCl). El producto de solubilidad es el producto entre la concentración de los iones formados por la sal poco soluble. Entonces, también podemos decir que esta constante nos puede decir cuán soluble es una sal, al obtener numéricamente una cantidad. Con esto, podemos decir que: a mayor Kps implica mayor solubilidad, y a menor Kps implicamenor solubilidad.
Como consecuencia, tenemos que la constante de equilibrio de la reacción anterior es el producto de la concentración de los iones disueltos en el medio acuoso. Por esta razón, se le ha llamado constante de producto iónico, o más comúnmente producto de solubilidad.
En la siguiente tabla se verán algunos de los valores más conocidos de Kps según su sal (y las que se utilizaránen este apunte):
PRODUCTOS DE SOLUBILIDAD
Compuesto Kps Compuesto Kps
Al(OH)3 3 x 10-34 Mg(OH)2 7,1 x 10-12
BaCO3 5 x 10-9 Mn(OH)2 2 x 10-13
BaCrO4 2,1 x 10-10 Hg2Cl2 1,2 x 10-18
BaF2 1,7 x 10-6 AgBrO3 5,5 x 10-5
BaSO4 1,1 x 10-10 AgBr 5 x 10-13
CaCO3 4,5 x 10-9 AgCl 1,8 x 10-10
CaF2 3,9 x 10-11 Ag2CrO4 1,2 x 10-12
CaSO4 2,4 x 10-5 AgI 8,3 x 10-17
Cu(OH)2 4,8 x 10-20 AgSCN 1,1 x 10-12Cu(IO3)2 7,4 x 10-8 ZnCO3 1 x 10-10
La(OH)3 2 x 10-21 Zn(OH)2 amorfo 3 x 10-16
PbSO4 1,6 x 10-8 Zn(OH)2 cristalino 6 x 10-17
En la realidad, se suele utilizar este constante de equilibrio de electrolitos fuertes sólo en los casos de baja solubilidad por 3 razones principalmente:
1. soluciones concentradas de electrolitos no son soluciones ideales, y las expresiones sencillas de la constantede equilibrio no son aplicables, sino que hay que buscar modelar de otra forma estas soluciones no-ideales con una rigurosidad mayor;
2. en problemas de análisis químico, se aprovecha la diferencia de solubilidad entre 2 sales (o más) poco solubles, donde tiene más valor lo deducido con la constante de equilibrio;
3. debido a la baja concentración, lo que implica pequeñas cantidades de sustanciasque intervienen, no se puede calcular directamente la solubilidad de estas sales, sin embargo, se puede detectar pequeñas cantidades de iones sueltos mediante la medición de voltaje de una pila electroquímica. Estas mediciones dan directamente el Kps de la sal, y con esto se puede determinar la solubilidad de la sal en juego.

CÁLCULO DE LA SOLUBILIDAD
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