14 equilibrio de solubilidad 14 04 05

Equilibrio de solubilidad

Química General e InorgánicaClase del 14 de abril de 2005

Dr. Pablo Evelson

Solución sobresaturada

Una solución saturada representa un equilibrio dinámico.

Equilibrio de solubilidad

El equilibrio de solubilidad es un equilibrio químico heterogéneo: se establece entre un soluto

disuelto y una sal sólida (solución saturada).

La constante de equilibrio representa el proceso de disolución de electrolitos fuertes poco

solubles.

Equilibrio de solubilidad

¿Qué compuestos se consideran electrolitos fuertes poco solubles?

Para ello se utilizan las reglas de solubilidad.

BaSO4 (s) SO42- (ac) + Ba2+ (ac)

Definición del producto de solubilidad (Kps)

[SO42- [Ba2+

K = [BaSO4

Kps = [SO42- [Ba2+

Cálculo de la solubilidad

A partir del Kps se puede calcular la solubildad del electrolito en la solución saturada y viceversa.

Kps = [Cl- . [Ag+ = S . S

AgCl (s) Cl- (ac) + Ag+ (ac)

S S

Kps = S2

Concentración en el equilibrio (M)

Compuesto Expresión del Kps Catión Anión Relación entre Kps y S

AgCl [Ag+] [Cl-] S S Kps = S2 S = Kps½

BaSO4 [Ba2+] [SO42-] S S Kps = S2 S = Kps½

Ag2CO3 [Ag+] [CO32-] 2S S Kps = 4S3 S = Kps 1/3

4

PbF2 [Pb2+] [F-]2 S 2S Kps = 4S3 S = Kps 1/3

4

Al(OH)3 [Al3+] [OH-]3 S 3S Kps = 27S4 S = Kps 1/4

27

Ca3(PO4)3 [Ca2+]3 [PO43-]2 3S 2S Kps = 108S5 S = Kps 1/5

108

Solubilidad del

compuesto

Solubilidad molar del

compuesto

Concentración de cationes y

aniones

Kps del

compuesto

Kps del

compuesto

Concentración de cationes y

aniones

Solubilidad molar del

compuesto

Solubilidad del

compuesto

Cálculo del Kps y de la solubilidad de un compuesto

Definición del producto iónico (PI)

PI = [CrO42- . [Ag+2

Ag2CrO4(s) CrO42- (ac) + 2 Ag+ (ac)

•Las concentraciones se expresan en M.

•Es análogo al cociente de reacción (Q).

Q < K Tendencia a formarse productos

Q = K La reacción está en equilibrio

Q > K Tendencia a formarse reactivos

Predicción de la formación de precipitado

PI < Kps No se forma precipitado

PI = Kps Solución saturada

PI > Kps Se forma precipitado

Sol

ub

ilid

ad (

g d

e so

luto

/100

g d

e so

lven

te)

Temperatura (ºC)

Espontáneo

No espontáneo

Calor Calor

Entorno:Aumento

de entropía

Aumento de entropía

Entropía total

Calor Calor

Aumento de entropía

Entorno:Aumento de

entropía

Entropía total

Disolución

Precipitación

Concentración de soluto

Ene

rgía

libr

e, G

Hdisolución = Hreticular + Hhidratación

Hreticular

Por definición, lleva signo positivo.

Más endotérmico a mayor carga y menor tamaño.

Hhidratación

Por convención, lleva signo negativo.

Más exotérmico a mayor carga y menor tamaño.

Gas de iones

Hdis

Hret

Hhid

Sólido

En

talp

ía

Entalpía de hidratación

Sal HR (kJ /mol)

CaCl2 2255

KCl 717

KF 826

NaI 655

Entalpía reticular a 298 K

• Atkins P.W, Jones L. Química . 3ra edición. Ed Omega. 1999.

Capítulo 13.• Chang R. Química. Ed. MacGraw Hill.1998.

Capítulo 14.

Consultas: pevelson@ffyb.uba.ar (Pablo Evelson)

BibliografíaBibliografía