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EQUILIBRIO HETEROGÉNEO. Aplicaciones de reacciones de precipitación en química analítica Técnica separativa en el análisis Identificación de especies.

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Presentación del tema: "EQUILIBRIO HETEROGÉNEO. Aplicaciones de reacciones de precipitación en química analítica Técnica separativa en el análisis Identificación de especies."— Transcripción de la presentación:

1 EQUILIBRIO HETEROGÉNEO

2 Aplicaciones de reacciones de precipitación en química analítica Técnica separativa en el análisis Identificación de especies Determinaciones cuantitativas volumetría de precipitación gravimetría Propiedades analíticas deseables de un ppdo Poco soluble Fácil de filtrar Puro

3 Kps = a Cl a Ag Producto de solubilidad = [Cl - ] [Ag + ] Cl Ag Dado que Kps ~ Kps ~ AgCl (s) Cl - + Ag + Kps

4 Condiciones de no-equilibrio: concepto de Q Q =[A + ] [B - ] aa Q < Kps Q = Kps Q > Kps AB (s) A + + B - a = concentración actual [ ] equilibrio precipitación no-precipitación o disolución

5 Relación entre Kps y solubilidad 1)Todo el electrolito disuelto está disociado 2)No existen compuestos en la solución que aporten iones comunes al precipitado 3)Los iones que forman el precipitado no participan en otras reacciones Ag + = S Cl - = S Kps = Ag + Cl - = S S = S 2 S = Kps

6 Otro ejemplo: PbCl 2 Pb 2+ = S Cl - = 2S Kps = Pb 2+ Cl - 2 = S(2S) 2 = 4S 3 S = Kps/4 3 En general: S = m+n m m n n Kps Siendo m y n los coeficientes estequiométricos de los iones del precipitado

7 Polimorfismo Tamaño Envejecimiento Factores que modifican Kps Constitución Solvente Temperatura Otros factores Factores que afectan la solubilidad de los precipitados Efecto salino Efecto de ion común (homoiónico) Reacciones competitivas Factores que modifican Q

8 Efecto salino Se modifica la solubilidad de un precipitado por aumento de la fuerza iónica ( ) del medio, dado que se modifican los factores de actividad Debye Hückel -log i = 0.51 Z i 2 La se relaciona con los factores de actividad a través de la ecuación de Debye Hückel = ½ c i Z i 2

9 Coeficientes de actividad del H + (HClO M) en presencia de NaClO 4 ¿Cómo se modifican los coeficientes de actividad con la ?

10 Ag + Cl - Cl Ag Kps = a Cl a Ag = S 2 Cl Ag = Kps = S 2 ± 2 S = Kps ±

11 Efecto de ion común La presencia de un ion común con los del precipitado disminuye su solubilidad (siempre que no se formen complejos con dicho ion) Ej: formación de AgCl en exceso de NaCl S = [Ag+] S = [Cl - ] Kps = S [Cl - ] [Cl - ] S = Kps

12 Efecto de ion común: distintos ejemplos S [Cl - ] AgCl S [OH - ] Al(OH) 3 S [OH - ] Fe(OH) 3 AgCl 3 2- Al(OH) 4 - Fe(OH) 2 + Alta cc de electrolito = alta = efecto salino

13 Reacciones competitivas Los iones del precipitado participan en otras reacciones químicas Ejemplos Fe(OH) 3 (s) + 3 H + Fe H 2 O ácido-base AgCl (s) + 2 NH 3 Ag(NH 3 ) Cl - complexión 2 Cr(OH) 3 (s) + 3 H 2 O OH - 2 CrO H 2 O redox BaSO 4 (s) + CO 3 2- BaCO 3 (s) + SO 4 2- precipitación

14 Cálculo de solubilidad en presencia de reacciones competitivas Calcular la solubilidad de AgCl en presencia de NH 3 1 M Datos: AgCl Kps = Ag(NH 3 ) 2 + = 10 8 Competencia de equilibrios Verificar si hay o no formación de precipitado en presencia de un ligando capaz de complejar el catión del precipitado Verificar si a un determinado pH un catión permanecerá en solución o precipitará su hidróxido

15 Precipitación controlada y fraccionada Precipitación controlada: se regulan las condiciones experimentales para que un determinado agente precipitante reaccione con un ion sin que lo haga con otro Precipitación fraccionada: se modifican en forma paulatina las condiciones experimentales para que precipiten iones en forma separada y consecutiva. Es aplicar la precipitación controlada a una serie de iones

16 condición de no-precipitación Q (ZnS) Kps (ZnS) condición de precipitación Q (CdS) Kps (CdS) Ejemplo de precipitación controlada [Zn 2+ ] [S 2- ] Kps (ZnS) [Cd 2+ ] [S 2- ] Kps (CdS) Lograr la precipitación completa de CdS sin que precipite ZnS

17 SH 2 + H 2 O S H 3 O + K = K a1 K a2 = [H 3 O + ] = K [SH 2 ]/[S -2 ] [H 3 O + ] = / [H 3 O + ] = 0.3 M [S 2- ] Kps (ZnS) [Zn 2+ ] Kps (CdS) [Cd 2+ ] [S 2- ] [S 2- ]

18 Ejercitación Calcular la solubilidad de Ag I en presencia de ion cianuro 2 M (buscar constantes de equilibrio en bibliografía). Escribir ejemplos de reacciones de disolución de Cu(OH) 2 por mecanismo ácido-base y por complexión. Escribir un ejemplo de reacción de disolución de CuS por mecanismo redox. Justificar si el ion Cu(II) en concentración 0.10 M formará complejo o su hidróxido en presencia de NH 3 2 M.


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