Ejercicio solubilidad en agua pura y efecto ion común.

Summary

En este video, se analiza un problema de solubilidad del sulfato de plomo(II) ( PbSO4 ) para demostrar el efecto del ion común y calcular su solubilidad en agua pura y en una disolución de nitrato de plomo(II) 0,10 M. Se detalla el equilibrio de disociación de la sal y se establece la ecuación del producto de solubilidad, mostrando cómo la solubilidad disminuye drásticamente en presencia de iones comunes. El instructor resalta la importancia de entender estos conceptos en química, ofreciendo un ejercicio práctico que invita a la reflexión sobre los principios de solubilidad y equilibrio.

Takeaways

• 😀 El producto de solubilidad (Ksp) del sulfato de plomo (PbSO₄) es 1,8 × 10⁻⁸.
• 😀 La solubilidad se calcula en dos escenarios: en agua pura y en una disolución de nitrato de plomo 0,10 M.
• 😀 La disociación del sulfato de plomo produce iones Pb²⁺ y SO₄²⁻ en solución acuosa.
• 😀 En agua pura, la solubilidad de PbSO₄ se determina como s² = Ksp, donde s es la solubilidad en mol/L.
• 😀 La solubilidad de PbSO₄ en agua pura se calcula como aproximadamente 1,34 × 10⁻⁴ mol/L.
• 😀 Para convertir la solubilidad de mol/L a g/L, se utiliza la masa molar del PbSO₄, que es aproximadamente 303,2 g/mol.
• 😀 La solubilidad en gramos por litro de PbSO₄ es aproximadamente 0,041 g/L, o 41 mg/L.
• 😀 En la disolución de nitrato de plomo 0,10 M, se considera la concentración adicional de iones Pb²⁺, lo que afecta la solubilidad.
• 😀 El efecto del ion común disminuye la solubilidad; al aumentar la concentración de iones Pb²⁺, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.
• 😀 La solubilidad de PbSO₄ en la disolución de nitrato de plomo se calcula y se encuentra que es 1,8 × 10⁻⁷ mol/L, una disminución de tres órdenes de magnitud.

Q & A

¿Cuál es el producto de solubilidad del sulfato de plomo II?

El producto de solubilidad del sulfato de plomo II es 1,8 x 10 elevado a -8.

¿Qué se debe calcular en el ejercicio presentado?

Se debe calcular la solubilidad del sulfato de plomo II en dos casos: en agua pura y en una disolución de nitrato de plomo II 0,10 molar.

¿Cómo se define la solubilidad en el contexto del ejercicio?

La solubilidad se define como la concentración de una disolución saturada, que en este caso coincidirá con la concentración de los iones plomo y sulfato en solución.

¿Qué ocurre con el equilibrio de disociación del sulfato de plomo en agua pura?

En agua pura, los únicos iones presentes son los iones plomo (Pb²⁺) y los iones sulfato (SO₄²⁻), y el producto de solubilidad se calculará a partir de la concentración de estos iones.

¿Cuál es la relación entre el producto de solubilidad y la solubilidad en el sulfato de plomo II?

El producto de solubilidad (Kp) es igual a la concentración de los iones plomo por la concentración de los iones sulfato, elevadas a sus coeficientes estequiométricos. En este caso, Kp = s², donde s es la solubilidad.

¿Qué efecto tiene la presencia de nitrato de plomo II en la solubilidad del sulfato de plomo II?

La presencia de nitrato de plomo II disminuye la solubilidad del sulfato de plomo II debido al efecto del ion común, ya que aumenta la concentración de iones plomo en la disolución.

¿Cómo se representa el equilibrio de disolución del sulfato de plomo en una disolución de nitrato de plomo II?

En esta disolución, se considera el equilibrio de solubilidad del sulfato de plomo con los iones plomo provenientes tanto del sulfato como del nitrato, lo que afecta el cálculo de la solubilidad.

¿Qué valor se obtiene al resolver la ecuación cuadrática relacionada con la solubilidad en la disolución de nitrato de plomo?

Al resolver la ecuación cuadrática, se obtiene un valor de solubilidad de 1,8 x 10 elevado a -7 mol/L en la disolución de nitrato de plomo II.

¿Qué conclusión se puede sacar sobre la solubilidad del sulfato de plomo II al comparar los dos casos?

La solubilidad del sulfato de plomo II en la disolución de nitrato de plomo II es aproximadamente tres órdenes de magnitud menor que en agua pura, lo que significa que es 1000 veces menos soluble.

¿Por qué se descarta un valor negativo de solubilidad obtenido en los cálculos?

El valor negativo de solubilidad carece de significado físico y se descarta, ya que la solubilidad no puede ser negativa.