Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108 1 Universidad de Concepción Facultad de Ciencias Químicas Química General II Bioquímica Unidad V EQUILIBRIOS DE SOLUBILIDAD E IONES COMPLEJOS Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108 2 5.1. Equilibrios de solubilidad. Unidad 4-531.107: reglas cualitativas que predicen reaccs. de pptación. Unidad 5-531.108: aspectos cuantitativos en reaccs. de pptación. El producto de solubilidad (K ps ) Disol. saturada de CuI(ac) + CuI(s). CuI(s) Cu + (ac) + I – (ac) K eq = [Cu + ][I – ] = K ps = 5.1 × × × 10 –12 K ps = cte. del producto de solubilidad. Cu + (ac) CuI(s) I – (ac) Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108 3 Otros ejems. de K ps : Al(OH) 3 : Al(OH) 3 (s) Al 3+ (ac) + 3 OH – (ac) K ps = [Al 3+ ][OH – ] 3 = 1.8 × × ×10 –33 Ca 3 (PO 4 ) 2 : Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) 3Ca 2+ (ac) + 2PO 4 3– (ac) K ps = [Ca 2+ ] 3 [PO 4 3– ] 2 = 1.2 × × ×10 –26 Hg 2 Cl 2 : Hg 2 Cl 2 (s) Hg 2 2+ (ac) + 2Cl – (ac) K ps = [Hg 2 2+ ][Cl – ] 2 = 3.5 × × ×10 –18 C n A m : C n A m (s) n C m+ (ac) + m A n– (ac) K ps = [C m+ ] n [A n– ] m Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108 4 Solubilidad en molL –1 y solubilidad. • • • Solubilidad en molL –1 : nro. de moles de soluto en 1 L de disolución saturada a una cierta T. • • • Solubilidad en g/L: g. de soluto en 1 L de disolución saturada a una cierta T (gL –1 ).
11
Embed
EQUILIBRIOS DE SOLUBILIDAD E IONES COMPLEJOSabuljan/531108/Unidad-5-completa.pdf · 2019. 12. 13. · EQUILIBRIOS DE SOLUBILIDAD E IONES COMPLEJOS Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
1
Universidad de Concepción
Facultad de Ciencias Químicas
Química General II
Bioquímica
Unidad V
EQUILIBRIOS DE SOLUBILIDAD
E IONES COMPLEJOS
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
2
5.1. Equilibrios de solubilidad.
� Unidad 4-531.107: reglas cualitativas que predicen
reaccs. de pptación.
� Unidad 5-531.108: aspectos cuantitativos en
reaccs. de pptación.
El producto de solubilidad (Kps)
� Disol. saturada de CuI(ac) + CuI(s).
CuI(s) Cu+(ac) + I–(ac)
Keq = [Cu+][I–] = Kps = 5.1 ×××× 10–12
Kps = cte. del producto de solubilidad.
Cu+(ac)
CuI(s)
I–(ac)
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
3
� Otros ejems. de Kps:
Al(OH)3 : Al(OH)3(s) Al3+(ac) + 3 OH–(ac)
Kps = [Al3+][OH–]3 = 1.8 ××××10–33
Ca3(PO4)2 : Ca3(PO4)2(s) 3Ca2+(ac) + 2PO43–(ac)
Kps = [Ca2+]3[PO43–]2 = 1.2 ××××10–26
Hg2Cl2 : Hg2Cl2(s) Hg22+(ac) + 2Cl–(ac)
Kps = [Hg22+][Cl–]2 = 3.5 ××××10–18
CnAm : CnAm(s) n Cm+(ac) + m An–(ac)
Kps = [Cm+]n[An–]m
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
4
Solubilidad en molL–1 y solubilidad.
•••• Solubilidad en molL–1: nro. de moles de soluto en 1 L de
disolución saturada a una cierta T.
•••• Solubilidad en g/L: g. de soluto en 1 L de disolución
saturada a una cierta T (gL–1).
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
5
1.- Si la solubilidad del hidróxido de hierro (II) en agua a 25°C
es 7.7 × 10−6 mol/L. Calcule el Kps de esta especie.
2.- ¿Cuál será la solubilidad en mol/L y en g/L del fosfato de
plata en agua?
Dato: Kps = 1.8 × 10−18.
3.- Determine el pH de una disolución saturada de hidróxido de
magnesio.
Dato: Kps = 6.3 × 10−10.
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
6
Predicción de reacciones de precipitación.
�Ej.: Se mezcla una disol. de Ca2+(ac) con otra de F–(ac)
(que podría dar CaF2(s)).
Así; Qps = [Ca2+]0[F–]0
2
• Si Qps < Kps ⇒ disol. insat., no hay reacc. de pptación.
• Si Qps = Kps ⇒ disol. sat., no hay reacc. de pptación
(está a punto de ocurrir)
• Si Qps > Kps ⇒ disol. sobresat. CaF2(s) ppta.
hasta que [Ca2+][F–]2 = Kps = 4.0 ××××10–11
� Se debe calcular el producto iónico: Qps.
CaF2(s) Ca2+(ac) + 2F–(ac)
� Kps y Qps tienen igual forma algebraica.
� pero las concents. no son las de eq.
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
7
[F–]0
[Ca2+]0
Si Qps = [Ca2+]0[F–]0
2 > Kps
⇒ ppta. CaF2(s)
CaF2(s)
La pptación. del CaF2(s) termina
cuando [Ca2+] y [F–] son tales que
[Ca2+][F–]2 = Kps.
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
8
4.- Suponga que se mezclan 200.0 mL de Pb(NO3)2
0.015 molL−1 con 300.0 mL de NaI 0.050 molL−1.
Prediga si precipita PbI2(s). Dato: Kps(PbI2) = 1.4 × 10−8.
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
9
Algunos comentarios:
• La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se
puede disolver en un cierto vol. de agua (generalmente 1 L) a
una cierta T.
• El Kps es una cte. de eq. de un sistema heterogéneo.
• La solubilidad (molL–1 o gL–1) y el Kps se refieren siempre a
disols. saturadas.
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
10
5.2. Precipitación selectiva.
� Se aplica a disols. acuosas con varios iones disueltos.
A1–
A2–
A3–
M1+
M3+
M2+
� Idea: eliminar selectivamente solo un ion
metálico (por ej. M1+) dejando en la disol. a
M2+ y M3
+.
� Usamos la pptación. selectiva.
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
11
Fe3+
Na+ Cl–
Ejemplo-1:
• Fe3+ ppta. como Fe(OH)3(s)
(es muy poco soluble)
(Kps = 1.1 ×××× 10–36).
• Fe(OH)3(s) se separa por filtración.
• Si adicionamos OH–(ac)
• Disol. de FeCl3(ac) y NaCl(ac)
• En la disol. sólo queda Na+(ac) y el
Cl–(ac).
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
12
Ejemplo-2:
Zn2+
Mg2+Ca2+
• Si se agrega lentamente OH–(ac)
⇒ los cationes pptan. como M(OH)2(s).
• Obs: Kps(Ca(OH)2) = 8.0 ×××× 10–6
Kps(Mg(OH)2) = 1.2 ×××× 10–11
Kps(Zn(OH)2) = 1.8 ×××× 10–14
• Disol. de cloruros de Mg, Ca y Zn.
• Los Kps tienen igual forma algebraica.
Podemos compararlos directamente.
• Orden de pptación: Zn(OH)2 → Mg(OH)2 → Ca(OH)2.
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
13
� ¿Qué sucede si los Kps que se están comparando tienen
distinta forma algebraica?
Se deben calcular explícitamente las solubilidades.
No se pueden comparar los Kps.
5.- Ordene de menor a mayor solubilidad en agua, las
siguientes sales:
Fosfato de calcio (Kps = 2.0 × 10–29)
Hidróxido de cromo (II) (Kps = 2.0 × 10–16)
Sulfato de Calcio (Kps = 9.1 × 10–6)
Fluoruro de Escandio(III) (Kps = 4.2 × 10–18)
Dr. Antonio Buljan Unidad 5 531.108
14
6.- Se tiene una disolución que contiene ion Cl−(ac)
0.10 molL–1 y ion PO43−(ac) 0.10 molL–1. Suponga que se añade
ion Ag+ sin alterar el volumen de la disolución.
¿Qué concentración de Ag+(ac) se necesita para iniciar la