Equilibrios heterogéneos de solubilidad

Transcripción

1 Disolución: mezcla homogénea de dos o más sustancias. Estas pueden encontrarse en cualquier estado. Disolvente: componente mayoritario en una disolución (agua). Soluto: componente minoritario en una disolución (sólido). Disolución diluida: la que tiene poco soluto disuelto. Disolución concentrada: la que tiene mucho soluto disuelto. Disolución saturada: la que no admite más soluto disuelto. Una disolución saturada con soluto sin disolver es, por tanto, un sistema en equilibrio entre dicho soluto y el que se encuentra disuelto.

2 Un equilibrio de solubilidad (o de precipitación) es el que se establece entre una sustancia sólida y esa misma sustancia en disolución saturada. Si el sólido es iónico, al disolverse se disociará en sus iones. A n s A n aq n A m aqm B n aq Se llama solubilidad a la concentración que alcanza un sólido disuelto en la disolución saturada. Depende del disolvente y de la temperatura. s = [ A n aq]

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4 Constante del producto de solubilidad o, simplemente, producto de solubilidad es la constante de un equilibrio heterogéneo de solubilidad. PbI 2 s Pb 2 aq 2 I aq K ps = [Pb 2 ][ I ] 2 Ya que los sólidos puros no intervienen en la expresión de la constante de equilibrio. A partir del producto de solubilidad podemos conocer si se formará o no precipitado cuando dispongamos de ambos iones en disolución.

5 Evaluamos el cociente de reacción del producto de solubilidad (Q ps ) y lo comparamos con el producto de solubilidad (K ps ). Q ps < K ps Q ps = K ps Q ps > K ps La disolución está insaturada. Admite más sustancia disuelta. La disolución está saturada. Máxima concentración de los iones en disolución. La disolución está sobresaturada. Los iones se agrupan formando sólido que precipita. No hay precipitado. Equilibrio de solubilidad. Se forma precipitado.

6 Sabiendo que la solubilidad es la concentración de la sustancia disuelta, la relación entre el producto de solubilidad y la solubilidad de un compuesto iónico depende de su estequiometría: A n s A n aq n A m aqm B n aq s n s m s s = [ A n aq] K ps = [ A m ] n [ B n ] m = ns n ms m = n n m m s nm

7 Cuando se disuelva una sustancia poco soluble en un medio que ya contiene algún ion de los que intervienen en el equilibrio de solubilidad de la sustancia que tratamos de disolver, su solubilidad se verá afectada, disminuyendo su valor. Este es el efecto del ion común. Cuando haya tres o más órdenes de magnitud de diferencia entre el producto de solubilidad y la concentración del ion común, se puede despreciar la contribución procedente de la solubilidad de la sustancia poco soluble.

8 Para aumentar la solubilidad: Aumentar la temperatura Añadir una sustancia que retire uno de los iones presentes en el equilibrio de solubilidad. Para reducir la solubilidad: Reducir la temperatura Añadir una sustancia que aporte uno de los iones presentes en el equilibrio de solubilidad (efecto de ion común).

9 Una reacción de precipitación es aquella que se da cuando al mezclar dos disoluciones de sustancias disueltas se forma un producto insoluble (de poca solubilidad) que precipita. A este producto se le denomina precipitado y aparece cuando el cociente de reacción de los iones implicados en él (Q) es mayor que el producto de solubilidad (K ps ). Precipitación fraccionada Los cationes de una mezcla se separan mediante precipitación con un anión que forme con ellos compuestos de solubilidad muy distinta. Los aniones de una mezcla se separan mediante precipitación con un catión que forme con ellos compuestos de solubilidad muy distinta.