SOLUBILIDAD 1. Solubilidad. 2. Producto de solubilidad. 3. Efecto del ion común. Química 2º bachillerato Solubilidad 1
0. CONOCIMIENTOS PREVIOS Los conocimientos previos que son necesarios dominar y ampliar son: La disolución. Los iones. La concentración. Química 2º bachillerato Solubilidad 2
1. SOLUBILIDAD La solubilidad de un soluto en un disolvente es la concentración del soluto en una disolución saturada, es decir, la máxima capacidad que tiene el disolvente respecto el soluto. En general se puede decir que una sustancia en un determinado disolvente es: Soluble: > 0.1 M Poco soluble: 0.1-0.001 M Insoluble: < 0.001 M AC AC A C s aq aq aq Química 2º bachillerato Solubilidad 3
1. SOLUBILIDAD El proceso de disolución es un proceso de solvatación, que en el caso del agua como disolvente se llama hidratación. Química 2º bachillerato Solubilidad 4
1. SOLUBILIDAD La solubilidad de sales (sólidos) en líquidos aumenta con la temperatura, pero ocurre lo contrario cuando el soluto es un gas. Al aumentar la temperatura es más fácil que un sólido pase a líquido pero más difícil que un gas pase a líquido. Química 2º bachillerato Solubilidad 5
2. PRODUCTO DE SOLUBILIDAD La constante de solubilidad (Ks) o constante del producto de solubilidad (Kps) o producto de solubilidad (PS) es la relación de las solubilidades (concentraciones) elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos (es una constante de equilibrio): a c A C c A ac a c Ks K ps PS c as aq aq A C La constante no tiene unidades y las concentraciones son molares. c a Cuando las concentraciones no son las del equilibrio tengo: a c c Q A C Química 2º bachillerato Solubilidad 6 a
2. PRODUCTO DE SOLUBILIDAD Una sal es más insoluble cuanto menor sea su producto de solubilidad (y viceversa). Conocida la solubilidad de un sal en agua pura, a una temperatura dada, se puede determinar el valor de su producto de solubilidad a dicha temperatura. También se puede realizar el proceso inverso. Química 2º bachillerato Solubilidad 7
2. PRODUCTO DE SOLUBILIDAD Tengo varias situaciones posibles: Disolución sobresaturada (precipitado): Q > Ks Disolución saturada: Q = Ks Disolución insaturada: Q < Ks Química 2º bachillerato Solubilidad 8
EJERCICIO-EJEMPLO Para los compuestos poco solubles CuBr, Ba(IO 3 ) 2 y Fe(OH) 3 : a) Escriba la ecuación de equilibrio de solubilidad en agua. b) La expresión del producto de solubilidad. c) El valor de la solubilidad en función del producto de solubilidad. Química 2º bachillerato Solubilidad 9
EJERCICIO-EJEMPLO Calcule la solubilidad molar y el producto de solubilidad a 25º C del carbonato de plata (sólido insoluble), sabiendo que, a esa temperatura, 100 ml de una disolución saturada del mismo produce por evaporación un residuo de 5 46 g. Masas atómicas: C=12; O=16; Ag=108. Química 2º bachillerato Solubilidad 10
RELACIÓN DE EJERCICIOS PRODUCTO DE SOLUBILIDAD Química 2º bachillerato Solubilidad 11
3. EFECTO DEL ION COMÚN Si en una disolución de un compuesto (con sus respectivos iones) se añade un segundo compuesto que tiene algún ión en común con los del primer compuesto se producirá una disminución de la solubilidad (es una consecuencia del principio de LeChatelier). El valor de la solubilidad de una sustancia puede variar en función del efecto del ion común pero el valor de su producto de solubilidad permanece invariable. Química 2º bachillerato Solubilidad 12
3. EFECTO DEL ION COMÚN La solubilidad de una sal, en general, disminuye cuando se añade un soluto que contiene un ion común. PbI 2 (s) Pb 2+ (aq) + 2 I - (aq) KI (s) K + (aq) + I - (aq) Ión común Química 2º bachillerato Solubilidad 13
3. EFECTO DEL ION COMÚN Para determinados compuestos la variación de ph puede actuar como un caso específico del efecto del ion común. Ej: La solubilidad de un compuesto que contiene un anión básico (HO - ) disminuye al aumentar el ph ya que aumenta la concentración de los iones hidroxilo (HO - ). No hay ninguna sustancia totalmente insoluble, siempre hay algo que pasa a la disolución. Química 2º bachillerato Solubilidad 14
EJERCICIO-EJEMPLO Cómo se modificará la solubilidad del carbonato de calcio (sólido blanco insoluble) si a una disolución saturada de esta sal se le adiciona: a) Carbonato de sódio. b) Cloruro de sodio. c) Cloruro de calcio. Química 2º bachillerato Solubilidad 15
EJERCICIO-EJEMPLO La solubilidad del hidróxido de magnesio en agua es de 9 6 mg / L a 25ºC. Calcule: a) El producto de solubilidad de este hidróxido a esa temperatura. b) La solubilidad a 25º C, en una disolución 0 1M de nitrato de magnesio. Masas atómicas: H = 1; O = 16; Mg = 24 3. Química 2º bachillerato Solubilidad 16
EJERCICIO-EJEMPLO Se mezclan 100 ml de disolución 1M de sulfato de sodio con 100 ml de disolución 0 1 M de nitrato de plomo (II). a) Razone si se forma o no un precipitado de PbSO 4. b) Calcule la cantidad de compuesto insoluble (PbSO 4 ) que se forma. Dato: Ks (PbSO 4 ) = 1 58 10-8. Indique si se formará un precipitado de ioduro de plomo (II) (fase sólida amarilla) cuando a 100 ml de una disolución 0 01 M de nitrato de plomo (II) se le añaden 50 ml de una disolución de ioduro de potasio 0 02 M. Dato: Ks (PbI 2 ) = 7 1 10-9. Química 2º bachillerato Solubilidad 17
RELACIÓN DE EJERCICIOS EFECTO DEL ION COMÚN Química 2º bachillerato Solubilidad 18