Equilibrios de precipitación

LOMCE Relaciona la solubilidad y el producto de solubilidad aplicando la ley de Guldberg y Waage en equilibrios heterogéneos sólido-líquido. Calcula la solubilidad de una sal interpretando cómo se modifica al añadir un ion común. Resuelven ejercicios y problemas tanto de equilibrios homogéneos como heterogéneos en el caso de reacciones de precipitación (la solubilidad o el producto de solubilidad) con las siguientes sustancias: Halogenuros de plata; Sulfatos de: plomo(II), mercurio(II), calcio, bario y estroncio; carbonatos de: plomo(II),calcio, estroncio y bario; sulfuros de: plomo(II) y mercurio(II), diferenciando cociente de reacción y constante de equilibrio.

reacciones de precipitación (la solubilidad o el producto de solubilidad) con las siguientes sustancias: Halogenuros de plata; sulfatos de plomo(II), mercurio(II), calcio, bario y estroncio; carbonatos de plomo(II), calcio, estroncio y bario; sulfuros de plomo(II) y mercurio(II), diferenciando cociente de reacción y constante de equilibrio.

También se evaluará si predice, cualitativamente, aplicando el principio de Le Chatelier, la forma en la que evoluciona un sistema en equilibrio cuando se interacciona con él. Por otra parte, se tendrá en cuenta si justifican las condiciones experimentales que favorecen el desplazamiento del equilibrio en el sentido deseado, tanto en procesos industriales (obtención de amoniaco o del ácido sulfúrico) como en la protección del medio ambiente (precipitación como método de eliminación de iones tóxicos) y en la vida cotidiana (disolución de precipitados en la eliminación de manchas). Asimismo se valorará la realización e interpretación de experiencias de laboratorio donde se estudien los factores que influyen en el desplazamiento del equilibrio químico, tanto en equilibrios homogéneos (sistemas dióxido de nitrógeno/tetraoxido de dinitrógeno y tiocianato/hierro(III) como heterogéneos (formación de precipitados AgCl y BaCO3 y posterior disolución de los mismos).

[p.ej. NaCl en agua a 0ºC Þ s = 35.7 g por 100 mL agua] muy soluble Solubilidad de un soluto en un disolvente dado: Cantidad de soluto necesaria para formar una disolución saturada en una cantidad dada de disolvente. Máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad fija de disolvente. [p.ej. NaCl en agua a 0ºC Þ s = 35.7 g por 100 mL agua] muy soluble AgCl Halogenuros de plata; PbSO4 HgSO4 CaSO4, BaSO4 SrSO4 PbCO3 CaCO3 Sr CO3 Ba CO3 PbS HgS Formar y disolver precipitados en el laboratorio s gramos soluto / 100 mL disolvente gramos soluto / L disolución moles soluto / L disolución (Molar) Si disolvemos menos cantidad  disolución no saturada PbI2 (s) « Pb2+ (aq) + 2 I- (aq) Sólidos iónicos cristalinos Solubles (s ³ 2×10-2 M) Ligeramente solubles (10-5 M < s < 2×10-2 M) Insolubles (s £ 10-5 M) Dinámico Heterogéneo Reacción directa: disolución Reacción inversa: precipitación

Ag Cl (s) « Ag+ (aq) + Cl- (aq) AgCl Halogenuros de plata PbSO4 HgSO4 CaSO4, BaSO4 SrSO4 PbCO3 CaCO3 Sr CO3 Ba CO3 PbS HgS

Producto de solubilidad [Concentraciones en el equilibrio] AgCl (s) « Ag+ (aq) + Cl- (aq) KPS = [Ag+][Cl-] Producto de solubilidad Relación entre la solubilidad y el producto de solubilidad: AgCl (s) « Ag+ (aq) + Cl- (aq) KPS = [Ag+][Cl-] = s2 [ ]o - - [ ]eq s s Si KPS ­ Þ s ­

Disolución Ag(NH3)2+ (aq) y Cl- (aq) Ag+ (aq) + 2 NH3 (aq) « Ag(NH3)2+ (aq) Precipitado AgCl (s) Disolución saturada: Ag+(aq) y Cl- (aq) Disolución Ag(NH3)2+ (aq) y Cl- (aq) .: La adición de NH3 tiene un efecto espectacular sobre la solubilidad del AgCl, que aumenta mucho. AgCl (s) « Ag+ (aq) + Cl- (aq)

Si DHºdis > 0 (endotérmica) Þ T ­ KPS ­ s ­ Si DHºdis < 0 (exotérmica) Þ T ­ KPS ¯ s ¯ Mg(OH)2 (s) « Mg2+ (aq) + 2 OH- (aq) Si el pH se hace más ácido Þ menor [OH-] Þ el equilibrio se desplaza a la derecha Þ mayor solubilidad. La solubilidad de un compuesto iónico poco soluble (PbI2 (s)) disminuye en presencia de un segundo soluto (KI (s)) que proporcione un ión común PbI2 (s) « Pb2+ (aq) + 2 I- (aq) KI (s) ® K+ (aq) + I- (aq)

Problemas PAU-Tipo Precipitación

Calcular la solubilidad de un compuesto insoluble en agua a partir del producto de solubilidad. Calcular el producto de solubilidad a partir de la solubilidad (g/l M) Predecir si precipitará un compuesto insoluble (nos dan su producto de solubilidad) cuando se mezclan disoluciones que contienen los iones de dicho compuesto. Determinar la masa que se disuelve o la masa que precipita de un compuesto insoluble JULIO 2012. FASE ESPECÍFICA. Disolución y formación de precipitados: laboratorio

Razona si se producirá precipitado al mezclar 50 ml de nitrato de plata 0,4 M con 50 l de cloruro de aluminio 0,5 M. sabiendo que Kps(AgCl)= 1,2·10−10. Qs =(Cl-).(Ag+) es mayor que Ks precipitará el cloruro de plata

JULIO 2012. FASE ESPECÍFICA.