![Page 1: DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD KPS A TEMPERATURA AMBIENTE PARA EL HIDRÓXIDO DE CALCIO. EFECTO DEL ION COMÚN](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022082315/55cf8f8f550346703b9d76c6/html5/thumbnails/1.jpg)
DETERMINACIÓN DE LA
CONSTANTE DEL PRODUCTO DE
SOLUBILIDAD KPS A
TEMPERATURA AMBIENTE PARA
EL HIDRÓXIDO DE CALCIO.
EFECTO DEL ION COMÚN
Presentado por: Andrés Felipe Murcia
Julián David Valencia
Pablo Rodrigo Tejada
Presentado a: Ing. Susana Montenegro
Universidad del Cauca
RESUMEN
A partir de 3 disoluciones de hidróxido de
calcio, se pretende determinar la
constante solubilidad (Kps) de una sal en
agua pura, adicionalmente usando la
misma disolución, se quiere estudiar el
efecto que provoca adicionar una sal con
un ion común al hidróxido de calcio, a su
vez establecer una comparación con el
valor del Kps a temperatura ambiente del
hidróxido de calcio (5.5 x 10-6), para este
ensayo se usara fenolftaleína como
indicador colorimétrico para poder
determinar el volumen de HCl en cada
titulación y asi poder conocer la
concentración de cada ion (Ca 2+ y OH-).
En la determinación del efecto del ion
común, se hara en dos paso, adicionando
diferentes cantidades de cloruro de clacio
(CaCl2 2H2O) y se establecerá en cuál de
los tres experimentaciones (ver tabla de
datos) se aproximó más al valor del Kps y
con el porcentaje de error cual es la mejor
disolución que se acerca al kps.
OBJETIVOS
Determinar el valor del Kps y
compararlo con el valor teórico
por medio de una disolución
saturada de hidróxido de calcio en
agua pura.
Estudiar el efecto de ion común en
una disolución de hidróxido de
calcio.
INTRODUCCION
El producto de solubilidad o producto
iónico de un compuesto ionico es el
producto de las concentraciones molares
(de equilibrio) de
los iones constituyentes, cada una elevada
a la potencia del coeficiente
estequiométrico en la ecuación de
equilibrio: 5yu
CmAn ↔ m Cn+ + n Am-
Donde C representa a un catión, A a
un anión y m y n son sus respectivos
índices estequiométricos. Por tanto,
atendiendo a su definición su
![Page 2: DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD KPS A TEMPERATURA AMBIENTE PARA EL HIDRÓXIDO DE CALCIO. EFECTO DEL ION COMÚN](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022082315/55cf8f8f550346703b9d76c6/html5/thumbnails/2.jpg)
producto de solubilidad se representa
como:
Kps = [Cn+]m [Am-]n
El valor de Kps indica la solubilidad de
un compuesto iónico, es decir, cuanto
menor sea su valor menos soluble será el
compuesto. También es fácilmente
observable que si aumentamos la
concentración de uno de los componentes
o iones (por ejemplo, añadiendo una
sustancia que al disociarse produce ese
mismo ion) y alcanzamos de nuevo el
equilibrio, la concentración del otro ion se
verá disminuida (lo que se se conoce
como efecto ion común).
Hay dos formas de expresar la solubilidad
de una sustancia: como solubilidad molar,
número de moles de soluto en un litro de
una disolución saturada (mol/L); y
como solubilidad, número de gramos de
soluto en un litro de una disolución
saturada (g/L). Todo esto ha de calcularse
teniendo en cuenta una temperatura que
ha de permanecer constante y que suele
ser la indicada en las condiciones estándar
o de laboratorio (P=101 kPa, T=25ºC).
METODOLOGIA
Parte 1: preparación de soluciones
saturadas
Disolución saturada 1: mezclar 5 g de cal
para blanquear con 100 mL de agua
destilada, agite por 10 minutos y permita
que el exceso de cal se precipite
Disolución saturada 2: mezclar 5 g de cal
para blanquear y 1 g de CaCl2 2H2O con
100 mL de agua destilada, agite por 10
minutos y permita que el exceso de cal se
precipite.
Disolución saturada 3: mezclar 5 g de cal
para blanquear y 3 g de CaCl2 2H2O con
100 mL de agua destilada, agite por 10
minutos y permita que el exceso de cal se
precipite.
Parte 2: Determinacion de la
solubilidad de Ca (OH)2 en agua pura
Filtrar cuidadosamente 30 mL de la
disolución saturada 1, separa 10 mL del
filtrado y adicione 2 gotas de
fenolftaleína, titule con HCl 0,1 N hasta
que la solución se torne incolora, apunte
el volumen de HCl gastado.
Parte 3: Determinación de la
solubilidad del Ca (OH)2 efecto del ion
común
![Page 3: DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD KPS A TEMPERATURA AMBIENTE PARA EL HIDRÓXIDO DE CALCIO. EFECTO DEL ION COMÚN](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022082315/55cf8f8f550346703b9d76c6/html5/thumbnails/3.jpg)
Filtre cuidadosamente 30 mL de la
disolución 2, separe en un Erlenmeyer 10
mL del filtrado y agregue 2 gotas de
fenolftaleína, titule con HCl 0,1 N hasta
que la solución se torne incolora, apunte
el volumen de HCl gastado. Repita este
procedimiento con la disolución
saturada 3.
DATOS
Tabla 1: datos para la preparación y titulación de las soluciones saturadas de hidróxido de calcio.
DisoluciónSaturada
Peso cal (g)
Peso CaCl2
2H2O (g)
mL HCl gastado
1 5,0015 4,62 5,0046 1,0262 3,73 5,0034 3,0339 3,3
CALCULOS Y RESULTADOS
La constante de equilibrio para el hidróxido de calcio, se describe así:
Ca (OH)2 (s) Ca 2+ + 2 OH -
Entonces la constante se define como la concentración de los productos, elevado a su coeficiente estequiometrico, divido los reactivos, siempre y cuando los productos y/o reactivos no sean solidos o liquidos puros.
Kps= [Ca 2+]. [OH -] 2
1. CONCENTRACION DE LA SOLUBILIDAD DEL Ca (OH)2
en agua pura
C1 V1 = C2 V2
0,1 N x 4,6 mL = C2 x 10 mL
Entonces
C2= (0,1 N x 4,6 mL) ÷ 10 mL = 0,046 N
0,046 N de OH -
Luego si [OH] → 2S
S: 0,046 ÷ 2 = 0,023 N
S = [Ca] = 0,023 N
Como ya se había mencionado anteriormente, el Kps es el producto de la concentración de los productos, divido la concentración de los reactivos.
Entonces:
Kps= 0,023 x (0,046)2 = 4,87 x 10-5
El valor teórico reportado en las tablas de Kps, para el hidróxido de calcio, es 5,5 x 10-6
% error: |5,5 x 10 -6 - 4,87 x 10 -5 | x 100%5,5 x 10-6
%e= 785%
2. DETERMINACION DE LA SOLUBILIDAD DEL Ca (OH)2 EN PRESENCIA DE 1 g de CaCl2
2 H2O
C2= (0,1 N x 3,7 mL) ÷ 10 mL = 0,037 N
0,037 N → [OH]
Luego si [OH] → 2S
S: 0,037 ÷ 2 = 0,0185 N
S = [Ca2+] = 0,0185 N
![Page 4: DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD KPS A TEMPERATURA AMBIENTE PARA EL HIDRÓXIDO DE CALCIO. EFECTO DEL ION COMÚN](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022082315/55cf8f8f550346703b9d76c6/html5/thumbnails/4.jpg)
Kps= 0,0185 x (0,037)2
Kps= 2,53 x 10-5
Porcentaje de error
%e: |5,5 x 10 -6 - 2,53 x 10 -5 | x 1005,5 x 10-6
%e = 360
3. DETERMINACION DE LA SOLUBILIDAD DEL Ca (OH)2 EN PRESENCIA DE 3 g de CaCl2
2 H2O
C2= (0,1 N x 3,3 mL) ÷ 10 mL = 0,033 N
0,033 N → [OH-]
Luego si [OH-] → 2S
S: 0,033 ÷ 2 = 0,0165 N
S = [Ca2+] = 0,0165 N
Kps= 0,0165 x (0,033)2
Kps= 1,80 x 10-5
Porcentaje de error
%e: |5,5 x 10 -6 - 2,53 x 10 -5 | x 1005,5 x 10-6
% e= 227 %
ANALISIS DE RESULTADOS
La determinación del valor experimental
del Ca (OH)2, resulta practico, ya que al
comparar los valores del dato
experimental con el teórico, se encuentran
relativamente cerca, sin embargo el
porcentaje de error fue de mas del 100% a
pesar de este error craso, se encontró
relativamente cerca al valor teórico. La
adición de una sal (en este caso el cloruro
de calcio deshidratado) contenga un ión
común con las de la sustancia insoluble
disminuye la solubilidad del mismo. De
esta manera es como la adicion de
diferentes cantidades de cloruro de calcio,
el cual contiene iones calcio, el equilibrio
evoluciona hacia la izquierda
disminuyendo la solubilidad del
precipitado, es de esta amnera que se
explica las grandes disminuciones del
porcentaje de error con cada adicion de
CaCl2 2H2O
También se observa una disminución en
la solubilidad del producto, al aumentar la
concentración del ion común (Ca2+)
también conocido como el principio de le
chatelier, además al aumentar la cantidad
de sal con el ion común, disminuye el
volumen d HCl gastado para las
titulaciones, en consecuencia el valor del
Kps reduce. Además si el Kps preside el
equilibrio en una disolución saturada, si
este equilibrio se modifica por aumento o
disminución de las concentraciones de los
iones, se puede disolver más o menos
sólido hasta recuperar el equilibrio o
puede precipitar la parte disuelta hasta
alcanzar nuevamente el equilibrio.
![Page 5: DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD KPS A TEMPERATURA AMBIENTE PARA EL HIDRÓXIDO DE CALCIO. EFECTO DEL ION COMÚN](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022082315/55cf8f8f550346703b9d76c6/html5/thumbnails/5.jpg)
Adicionalmente es importante tener en
cuenta que la temperatura constante,
también afecta al Kps, ya que su valor a
temperatura ambiente, no será el mismo
que a 30 °C, además la temperatura
también juega un papel importante para la
adición del ion común, ya que si se
mantiene la temperatura constante, la
disolución será completa en pocos
segundos (también aplicada al principio
de Le chatelier).
CONCLUSIONES
Los métodos empleados en el
laboratorio para la determinación
del Kps experimental, son
factibles, y aseguran un resultado
aproximado. No obstante hay que
tener cuidado con las cantidades
medidas ye l volumen de
titulación, pues estos valores,
determinaran las concentraciones
desconocidas de cada ion.
La temperatura y la concentración,
afectan en gran proporción al kps,
puesto que al amuentar o
disminuir la temperatura o
aumentar la concentración en los
iones, la solubilidad de la
disolución es afectada, en
consecuencia el kps experimental,
puede disminuir o aumentar, en
comparación con el valor del kps
en agua pura.
El efecto del ion común, afecta el
valor del Kps, sin embargo al ver
los calculo, y el porcentaje de
error, el efecto del ion común en
el laboratorio, disminuye el error
y hace que se aproxime al valor
teórico del kps.
Es aplicable el principio de Le
chatelier, y esto se demostró al
aumentar la concentración del ion
calcio, el cual afecto el valor del
Kps.
WEBGRAFIA
http://quimica.laguia2000.com/
reacciones-quimicas/constante-del-
producto-de-solubilidad
http://www.uclm.es/profesorado/
pablofernandez/QG-06- equilibrio
%20de%20precipitacion/equilibrio
%20precipitacion.pdf
http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/
correlacion/Info_Promo/Material
%20Complementario/Diapos/
Naturales/
Equilibrios_de_solubilidadNaturales.
http://www.slideshare.net/
adriandsierraf/tablas-de-constantes-
de-producto-de-solubilidad-kps
![Page 6: DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD KPS A TEMPERATURA AMBIENTE PARA EL HIDRÓXIDO DE CALCIO. EFECTO DEL ION COMÚN](https://reader036.vdocuments.co/reader036/viewer/2022082315/55cf8f8f550346703b9d76c6/html5/thumbnails/6.jpg)
Fecha: noviembre 1 de 2013