PRODUCTO DE SOLUBILIDAD

1 CONCEPTOS BÁSICOS. vdisoluc = vcristaliz Þ Equilibrio Disolución saturada: Aquélla que contiene la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una determinada cantidad de disolvente a una temperatura dada.

Sólidos iónicos cristalinos Solubilidad de un soluto en un disolvente dado: Cantidad de soluto necesaria para formar una disolución saturada en una cantidad dada de disolvente. ß 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] 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)

PbI2 (s) « Pb2+ (aq) + 2 I- (aq) Dinámico Heterogéneo Reacción directa: disolución Reacción inversa: precipitación [Equilibrios de solubilidad] [Equilibrios de precipitación] Reacciones de precipitación: Aquéllas que dan como resultado la formación de un producto insoluble. Precipitado: Sólido insoluble que se forma por una reacción en disolución.

Equilibrio de solubilidad Se define la solubilidad (S) como la máxima cantidad de soluto disuelto permitida por litro de disolución Todas las sustancias en mayor o menor grado son solubles en agua. Incluso las sustancias denominadas “ insolubles” experimentan el equilibrio de solubilidad: AB(s) AB(disuelto) A+ B- + (S) (S) (S)

Equilibrio de precipitación A idéntica situación (equilibrio) se llega si el compuesto AB se forma al mezclar disoluciones iónicas de compuestos solubles que contienen los iones A+ y B- por separado: formación del precipitado Ejemplo: Ba(SO)4 SO4 2- Ba(SO4)(s) Ba2+ + equilibrio de precipitación SO4 2- Ba(SO4)(s) Ba2+ + equilibrio de solubilidad

Producto de solubilidad 2 PRODUCTO DE SOLUBILIDAD. AgCl (s) « Ag+ (aq) + Cl- (aq) KPS = [Ag+][Cl-] Producto de solubilidad Bi2S3 (s) « 2 Bi3+ (aq) + 3 S2- (aq) KPS = [Bi3+]2 [S2-]3 KPS = (2s)2 (3s)3 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 ­

Mezclamos dos disoluciones que contienen dos iones que pueden formar una sal insoluble. ¿Cómo saber si se formará precipitado? Q = KPS Þ Equilibrio : disolución saturada Q > KPS Þ Se desplaza hacia la izquierda : precipita Q < KPS Þ No precipita : disolución no saturada.

3 FACTORES QUE AFECTAN A LA SOLUBILIDAD. 3.1. Efecto de la temperatura. Afecta a KPS, dado que es una constante de equilibrio. AB (s) « A+ (aq) + B- (aq) DHºdis = ? Si DHºdis > 0 (endotérmica) Þ T ­ KPS ­ s ­ Si DHºdis < 0 (exotérmica) Þ T ­ KPS ¯ s ¯

3.2. Efecto del ión común. s (PbI2 en agua) = 1.2×10-3 M La solubilidad de un compuesto iónico poco soluble disminuye en presencia de un segundo soluto que proporcione un ión común. Ión común PbI2 (s) « Pb2+ (aq) + 2 I- (aq) KI (s) ® K+ (aq) + I- (aq) s (PbI2 en agua) = 1.2×10-3 M s (PbI2 en una disolución 0.1 M de KI) = 7.1×10-7 M

3.3. Efecto del pH. Mg(OH)2 (s) « Mg2+ (aq) + 2 OH- (aq) Si el pH se hace más ácido Þ menor [OH-] Þ Þ el equilibrio se desplaza a la derecha Þ mayor solubilidad. Este efecto ocurre en todas las sales cuyo anión presente carácter básico. CaF2 (s) « Ca2+ (aq) + 2 F- (aq) F- (aq) + H2O (l) « HF (aq) + OH- (aq) La solubilidad de las sales que contienen aniones básicos aumenta conforme el pH disminuye.

EFECTO SALINO Es el efecto producido por la presencia de otros iones presentes en el medio, ajenos a los constitutivos del precipitado. Dicho efecto, contribuye a disminuir las concentraciones efectivas de los iones en disolución constitutivos del precipitado, favoreciendo su disolución (no se alcanza el valor de Kps o se incrementa su solubilidad) *Cuanto mayor sea la concentración salina , más se hace notar el efecto salino que contribuye a solubilizar el precipitado.