Principio del producto de solubilidad

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Rosario Camacho Godoy
hace 6 años
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1 Pricipio del producto de solubilidad Cocepto de precipitació y solubilidad Equilibrio de precipitació Solubilidad y producto de solubilidad Factores que afecta a la solubilidad Efecto de ió comú El ph de la disolució Disolució de precipitados Precipitació fraccioada Aálisis cualitativo de elemetos metálicos

2 Cocepto de precipitació y solubilidad CUANDO A UNA CANTIDAD DETERMINADA DE DISOLVENTE SE AÑADEN CANTIDADES SUCESIVAS DE SOLUTO LLEGA UN MOMENTO EN EL QUE YA NO SE DISUELVE MÁS SOLUTO, EN ESTE MOMENTO SE DICE QUE EL DISOLVENTE ESTA SATURADO DE SOLUTO Y LA DISOLUCIÓN ESTÁ SATURADA. PRECIPITACIÓN APARICIÓN DE UNA FASE SÓLIDA EN EL SENO DE UNA DISOLUCIÓN, RECIBIENDO EL NOMBRE DE PRECIPITADO EL SÓLIDO QUE SE ORIGINA. SOLUBILIDAD LA MÁXIMA CANTIDAD DE SOLUTO QUE PUEDE DISOLVERSE EN UNA CANTIDAD DE DISOLVENTE DADA, A UNA TEMPERATURA DEFINIDA, ES DECIR, LA CONCENTRACIÓN DE SOLUTO DE UNA DISOLUCIÓN SATURADA. SUELE EXPRESARSE EN MOLES O EN GRAMOS DE SOLUTO POR LITRO DE DISOLUCIÓN

3 Equilibrio de precipitació EQUILIBRIO HETEROGÉNEO PRECIPITACIÓN APARICIÓN DE UNA FASE SÓLIDA PRECIPITADO: FASE SÓLIDA FORMADA LÍQUIDO Equilibrio de precipitació Equilibrio de solubilidad SÓLIDO

4 La química defie sustacias isolubles a aquellas escasamete solubles (la isolubilidad o existe). E pricipio aquellas que origia disolucioes saturadas co cocetracioes < mol/l Compuestos Solubles Excepcioes importates Compuestos que cotiee - NO 3 Nigua Cl - Sales de Ag +, Hg 2+ 2 y Pb 2+ Br - Sales de Ag +, Hg 2+ 2 y Pb 2+ I - Sales de Ag +, Hg 2+ 2 y Pb SO 4 Sales de Ca +2,Sr 2+,Ba 2+, Hg 2+ 2 y Pb 2+ Compuestos Isolubles Compuestos que cotiee Equilibrio de precipitació Excepcioes importates S 2- Sales de NH + 4, los catioes de metales alcalios y Ca +2,Sr 2+,Ba 2+ Sales de NH + 4 y los catioes de metales alcalios Sales de NH + 4 y los catioes de metales alcalios OH - Compuestos de los catioes de metales alcalios, Ca +2,Sr 2+,Ba 2+ CO 3 2- PO 4 3-

5 Equilibrio de precipitació EL PROCESO DE PRECIPITACIÓN O LA FORMACIÓN DE UN PRECIPITADO EN EL SENO DE UNA DISOLUCIÓN SE PRODUCE AL AUMENTAR LA CONCENTRACIÓN DE UNA DETERMINADA SUSTANCIA DE MODO QUE SOBREPASE EL PUNTO DE SATURACIÓN. PUEDEN POR TANTO LLEGAR A PRECIPITAR ESPECIES QUÍMICAS QUE SE CLASIFICAN COMO SOLUBLES. CAUSAS DE LA PRECIPITACIÓN TEMPERATURA NATURALEZA DEL DISOLVENTE POR REACCIÓN ENTRE ESPECIES EN DISOLUCIÓN

6 Equilibrio de precipitació NATURALEZA DEL DISOLVENTE EJEMPLO: TOLUENO NaCl + AGUA HA 2 ÁCIDO DÉBIL EL NaCl ES UN COMPUESTO IÓNICO SOLUBLE EN DISOLVENTES POLARES E INSOLUBLE EN DISOLVENTES APOLARES. LA ADICIÓN DE TOLUENO A UNA DISOLUCIÓN ACUOSA DE CLORURO DE SODIO PROVOCA LA PRECIPITACIÓN DEL MISMO

7 Equilibrio de precipitació POR REACCIÓN ENTRE ESPECIES EN DISOLUCIÓN AgNO 3 (aq) + 2NaOH(aq) Ag 2 O(s) + 2 NaNO 3 (aq) + H 2 O(l) AgNO 3 NaOH Ag 2 O

8 M m A (s) mm + A PRODUCTO DE SOLUBILIDAD m S A M K ] [ ] = [ CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD A m M S M m A ] [ ] [ = = SOLUBILIDAD ) ( ) ( ) ( m m m m m S S m S S m S ms K + = = = m m S m K S + = Solubilidad: úmero de gramos de soluto e 1 L de disolució g/l (mol/l) Solubilidad y producto de solubilidad

9 EJEMPLO AgCl(s) Cl - + Ag + EJEMPLO Mg 3 (PO 4 ) 2 (s) 3Mg PO 4 3-

10 Solubilidad y producto de solubilidad Criterios para la precipitació PRODUCTO IÓNICO m Q S = [ M ] [ ] iic A iic M m A (s) mm + A Q S K S [M] y [A] precipitació QS K S [M] y [A] o precipitació QS = K S disolució saturada

11 Solubilidad y producto de solubilidad Criterios para la precipitació Ejemplo. Se mezcla dos disolucioes de itrato de plata (0,010 M) y yoduro de potadio (0,015 M). Se formará precipitado? Dato: K s (AgI) = 8, AgI(s) Ag + (aq) + I - (aq)

12 Pearso Caada Ic.

13 Cálculo de producto de solubilidad 13 Ejemplo. Calcular K ps de PbI 2 sabiedo que su solubilidad e agua es 1,30 x 10-3 M PbI 2 (s) Pb 2+ (aq) + 2 I - (aq) Copyright (c) 1999 by Harcourt Brace & Compay All rights reserved

14 Cálculo de producto de solubilidad 14 Ejemplo. Calcular K ps de PbI 2 sabiedo que su solubilidad e agua es 1,30 x 10-3 M PbI 2 (s) Pb 2+ (aq) + 2 I - (aq) Copyright (c) 1999 by Harcourt Brace & Compay All rights reserved

15 Factores que afecta a la solubilidad TEMPERATURA Ks aumeta co la T para la mayoría de las especies El proceso de disolució es geeralmete edotérmico DISOLVENTE Ks dismiuye e geeral co u dismiució de la costate dieléctrica del medio Esta dismiució favorece la asociació ióica PRESENCIA DE IONES COMUNES ph DE LA DISOLUCIÓN Sal que aporta u ió comú El aió de la sal es la base cojugada de u ácido débil o el OH -

16 Efecto de ió comú PRESENCIA DE IONES COMUNES La solubilidad de ua sal poco soluble dismiuye por la presecia de u segudo soluto que aporta u ió comú. EJEMPLO: AgCl Ag + (ac) + Cl - (ac) K s = [Ag + ][Cl - ] = 1, (25 o C) Calculo de la solubilidad AgCl Ag + (ac) + Cl - (ac) s s Ks = s 2 = [Ag + ][Cl - ] = 1, s = (1, ) 1/2 = 1, mol/l

17 Si se adicioa NaCl soluble de cocetració 1, M NaCl Na + (ac) + Cl - (ac) PRINCIPIO DE LE CHATELIER AgCl Ag + (ac) + Cl - (ac) s s+1, Ks = s 2 = [Ag + ][Cl - ] = 1, [Cl - ] = 1, s 1, M s = [Ag + ] = 1, /1, = 1, mol/l LA ADICION DEL ION CLORURO COMO ION COMÚN DISMINUYE LA SOLUBILIDAD MOLAR DEL CLORURO DE PLATA

18 Solubilidad y ph ph DE LA DISOLUCIÓN La solubilidad de ua sal poco soluble cuyo aió es básico se ve afectada e algua medida por el ph EJEMPLO 1: Mg(OH) 2 Mg +2 (ac) + 2OH - (ac) K c = K ps = [Mg +2 ][OH - ] 2 = 1, (25 o C) Calculo de la solubilidad Mg(OH) 2 Mg +2 (ac) + 2OH - (ac) s 2s Ks=(2s) 2 s = 4s 3 =1, s= (1, /4) 1/3 = 1, mol/l Si se fija el ph de la disolució co u tampó a ph=9 poh=5 [OH - ]=10-5 M K ps = [Mg +2 ][OH - ] 2 = 1, s = [Mg +2 ] = 0.18 mol/l

19 Disolució de precipitados 19 Cuál es el máximo de [Cl - ] que puede estar e disolució co M Hg 2+ 2 si que se forme Hg 2 Cl 2? Si [Hg 2+ 2 ] = M, qué [Cl - ] es ecesaria para que comiece a precipitar Hg 2 Cl 2? Hg 2 Cl 2 (s) Hg 2 2+ (aq) + 2 Cl - (aq) K sp = 1.1 x = [Hg 2 2+ ] [Cl - ] 2 Copyright (c) 1999 by Harcourt Brace & Compay All rights reserved

20 Disolució de precipitados 20 Hg 2 Cl 2 (s) Hg 2 2+ (aq) + 2 Cl - (aq) K sp = 1.1 x = [Hg 2 2+ ] [Cl - ] 2 Codició: Q S K S Precipitació comieza cuado el producto de las cocetracioes de los ioes es mayor que el valor de K s Copyright (c) 1999 by Harcourt Brace & Compay All rights reserved

21 Disolució de precipitados 21 Hg 2 Cl 2 (s) Hg 2 2+ (aq) + 2 Cl - (aq) K sp = 1.1 x = [Hg 2 2+ ] [Cl - ] 2 [Cl - ] que puede existir cuado [Hg 2 2+ ] = M, [Cl ] = K sp = 1.1 x 10-8 M Si la [Cl - ] es superior a 1,1 x 10-8, Hg 2 Cl 2 begis to precipitate Copyright (c) 1999 by Harcourt Brace & Compay All rights reserved

22 Disolució de precipitados Hg 2 Cl 2 (s) K sp = 1.1 x Hg 2 2+ (aq) + 2 Cl - (aq) Si la cocetració de [Cl - ] aumeta a 1.0 M. Cuál es el valor de [Hg 2 2+ ] e este puto? 22 [Hg 2 2+ ] = K sp / [Cl - ] 2 = K sp / (1.0) 2 = 1.1 x M La cocetració Hg 2 2+ ha sido reducida a Copyright (c) 1999 by Harcourt Brace & Compay All rights reserved

$Precipitació fraccioada 23 Separació de sales por diferete Ks K s AgCl 1.8 x 10-10 PbCl 2 1.$

24 Precipitació fraccioada 24 Ejemplo. Ua disolució cotiee M Ag + y Pb 2+. Se añade CrO 4 2- para precipitar Ag 2 CrO 4 de color rojo y PbCrO 4 de color amarillo. a) Cuál precipita primero? K s (Ag 2 CrO 4 ) = 9.0 x K s (PbCrO 4 ) = 1.8 x Codició: El ió que requiera meor catidad de CrO 4 2- precipitará primero Copyright (c) 1999 by Harcourt Brace & Compay All rights reserved

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