Producto iónico y factores que afectan la solubilidad

Summary

En este curso de apoyo docente, se aborda el concepto de disoluciones, la constante del producto de solubilidad (Kps) y su relación con la solubilidad molar. Se explica cómo los factores como los iones comunes, el pH y la temperatura afectan la solubilidad de los compuestos. Además, se profundiza en cómo calcular el producto iónico (Q) y predecir la formación de precipitados en soluciones saturadas, no saturadas o sobresaturadas. También se cubre la precipitación selectiva, donde se analizan condiciones para separar iones en soluciones. Los ejemplos y ejercicios proporcionan una aplicación práctica de los conceptos químicos tratados.

Takeaways

• 😀 Una disolución es una mezcla homogénea de uno o varios solutos y un disolvente.
• 😀 El producto de solubilidad (Kps) es el producto de las concentraciones molares de los iones en equilibrio, cada uno elevado a la potencia de su coeficiente.
• 😀 Los químicos hablan de tres tipos de disoluciones: saturadas, no saturadas y sobre saturadas.
• 😀 El producto iónico (Q) se usa para determinar si un precipitado se formará al comparar sus valores con Kps.
• 😀 Si Q < Kps, la disolución es no saturada. Si Q = Kps, la disolución está saturada. Si Q > Kps, se forma un precipitado.
• 😀 La presencia de un ión común disminuye la solubilidad de un compuesto, desplazando el equilibrio hacia los reactivos.
• 😀 A mayor concentración de iones que forman un precipitado, el equilibrio se desplaza hacia los reactivos, lo que reduce la solubilidad.
• 😀 El pH también afecta la solubilidad, especialmente en compuestos con iones hidróxido, como los hidróxidos metálicos.
• 😀 Un ejemplo práctico muestra cómo la presencia de bromuro afecta la solubilidad de un compuesto en una disolución de bromuro de sodio.
• 😀 La precipitación selectiva permite separar iones en una mezcla al agregar fosfato de amonio y controlar la concentración de fosfato.
• 😀 La práctica es esencial para comprender estos conceptos, y es útil realizar ejercicios y verificar respuestas para consolidar el aprendizaje.

Q & A

¿Qué es una disolución?

Una disolución es una mezcla homogénea de composición variable, compuesta por uno o varios solutos y un disolvente.

¿Qué es la constante del producto de solubilidad (Kps)?

La constante del producto de solubilidad (Kps) es el producto de las concentraciones molares de los iones constituyentes, cada uno elevado a la potencia de su coeficiente en la ecuación de equilibrio.

¿Cuáles son los tres tipos de disoluciones según el equilibrio de los iones?

Los tres tipos de disoluciones son: disoluciones saturadas, no saturadas y sobre saturadas.

¿Cómo se puede determinar si se formará un precipitado en una disolución?

Se puede calcular el producto iónico (Q). Si Q es menor que Kps, la disolución es no saturada; si Q es igual a Kps, la disolución está saturada; y si Q es mayor que Kps, la disolución estará sobre saturada y se formará un precipitado.

¿Cómo afecta la presencia de un ión común en la solubilidad de un compuesto?

La presencia de un ión común disminuye la solubilidad de un compuesto susceptible a precipitar, ya que aumenta la concentración de uno de los iones y desplaza el equilibrio hacia los reactivos, favoreciendo la formación de un precipitado.

¿Cómo afecta el pH a la solubilidad de los compuestos?

El pH afecta la solubilidad de compuestos, como los hidróxidos metálicos. Si la concentración de iones OH- aumenta, el equilibrio se desplaza hacia los reactivos, disminuyendo la solubilidad. Si la concentración de OH- disminuye, el equilibrio se desplaza hacia los productos, aumentando la solubilidad.

¿Qué ocurre cuando se calcula la solubilidad molar en una disolución con bromuro de sodio?

En una disolución con bromuro de sodio, la solubilidad molar se ve afectada por la concentración inicial de iones bromuro. Al haber iones bromuro presentes desde el inicio, la solubilidad molar se calcula tomando en cuenta esta concentración inicial, y la solubilidad total será menor.

¿Por qué la solubilidad de un compuesto es menor en una disolución que contiene un ión común?

La solubilidad es menor porque el aumento en la concentración de un ión común provoca que el equilibrio se desplace hacia los reactivos, reduciendo la cantidad de compuesto disuelto en la disolución.

¿Qué es la precipitación selectiva?

La precipitación selectiva es el proceso de separar iones específicos en una mezcla, de manera que algunos iones precipiten mientras otros permanecen disueltos, utilizando las diferencias en los valores de Kps.

¿Cómo se calcula la concentración de fosfato necesaria para la precipitación selectiva de fosfato de aluminio sin precipitar fosfato de calcio?

Se calcula escribiendo las expresiones de Kps para cada compuesto, determinando las concentraciones de fosfato necesarias para que el fosfato de aluminio precipite antes que el fosfato de calcio. Esto se logra manipulando las concentraciones dentro de un intervalo específico.