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Equilibrios de solubilidad – Kps, efecto del ion común y pH

QuímicaCinética y equilibrioEdades 16–17

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Una disolución saturada de una sal poco soluble (AgCl, PbI₂, Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, CaCO₃, BaSO₄), con una vista ampliada del equilibrio dinámico entre el cristal y sus iones. Calcula la solubilidad molar a partir de Kps con la estequiometría correcta, añade agua o más sólido, disuelve la sal en una disolución con un ion común o en un tampón de pH y sigue el cambio en una gráfica de solubilidad. En la pantalla de mezcla, compara Q con Kps para predecir si se forma un precipitado y calcula su masa.

Lección: Equilibrios de solubilidad – producto de solubilidad Kps, solubilidad molar, efecto del ion común, efecto del pH y predicción de precipitados

Qué muestra

En una disolución saturada, un sólido iónico poco soluble está en equilibrio dinámico con sus iones: los iones salen del cristal tan rápido como vuelven a unirse a él. El producto de solubilidad Kps es el producto de las concentraciones de los iones, cada una elevada a su coeficiente, así que la solubilidad molar depende de la fórmula: s = √Kps para AgCl, pero s = ∛(Kps/4) para PbI₂. Añadir un ion común desplaza el equilibrio hacia el sólido y reduce la solubilidad. Bajar el pH disuelve hidróxidos y carbonatos, porque el H⁺ retira OH⁻ o CO₃²⁻. Al mezclar dos disoluciones, solo precipita si el producto iónico Q supera a Kps.

Cómo usarla

Elige una Sal. En la pestaña Disolución saturada ajusta el Volumen de líquido y el Sólido añadido, o usa + 50 mL de líquido y + 0,1 g de sólido. En Disolver en, elige una disolución con un ion común y ajusta su concentración. Marca Mantener el pH constante (tampón), mueve el pH y cambia la Gráfica para comparar. En la pestaña Mezclar disoluciones ajusta la concentración y el volumen de cada disolución, predice con la escala de Q y Kps y pulsa Mezclar. Cada mezcla se anota en la tabla.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Disolución saturada, Mezclar dos disoluciones
  • Sal poco soluble AgCl (cloruro de plata), PbI₂ (yoduro de plomo(II)), Ca(OH)₂ (hidróxido de calcio), Mg(OH)₂ (hidróxido de magnesio), CaCO₃ (carbonato de calcio), BaSO₄ (sulfato de bario)
  • Líquido en el que se disuelve la sal Agua destilada, Disolución con el catión común, Disolución con el anión común
  • Concentración del ion común en el líquido 1e-06–1 mol/L
  • Volumen de líquido 50–1000 mL
  • Masa de sal sólida añadida 0,01–5 g
  • Mantener el pH constante con un tampón
  • pH del tampón 0–14
  • Concentración de la disolución del catión (mezcla) 1e-06–1 mol/L
  • Concentración de la disolución del anión (mezcla) 1e-06–1 mol/L
  • Volumen de la disolución del catión 10–100 mL
  • Volumen de la disolución del anión 10–100 mL

Preguntas para explorar

  1. El PbI₂ tiene una Kps mayor que el CaCO₃. ¿Es también más soluble? ¿Por qué el cálculo es distinto?
  2. ¿Cuántas veces menos soluble es el AgCl en cloruro de sodio 0,01 mol/L que en agua pura?
  3. ¿Por qué el Mg(OH)₂ y el CaCO₃ se disuelven en ácido y el AgCl no?

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