Reacciones de Precipitacin

Consisten en la formacin de un compuesto no soluble, llamado precipitado, producido al mezclar dos disoluciones diferentes, cada una de las cuales aportar un ion a dicho precipitado, es decir, una reaccin de precipitacin tiene lugar cuando uno o ms reactivos, combinndose llegan a generar un producto insoluble. Por ejemplo, al mezclar dos disoluciones de nitrato de plomo (II), y otra de yoduro potsico, ambas sales son electrolitos fuertes, por lo que se encontraran totalmente disociadas en sus iones, en el caso del nitrato de plomo (II), Pb^2+, y en el caso del nitrato de potasio, KNO3, disociado completamente en sus iones. La reaccin que se produzca entre ambos, ser una reaccin de precipitacin:Pb (NO3)2 (aq) + 2 Kl (aq) Pbl2 (s) + 2 KNO3 (aq) En la prctica, la disolucin de nitrato de plomo (II), es incolora, y al aadirle la disolucin de Kl, se forma como producto final, un precipitado de Pbl2, de color amarillo A su vez, esta ecuacin recibe el nombre de ecuacin molecular, por ser sta en la forma que se han escrito las distintas sustancias.

Equilibrio de Solubilidad

Esta capacidad de las sustancias disolverse o no, en un solvente dado es cuantificada a travs de la solubilidad (cantidad mxima de soluto que es posible de disolver en determinada cantidad de solvente). La solubilidad de una dada sustancia en un solvente puede ser afectada por determinados factores. Entre los ms importantes se pueden destacar: La dependencia de la temperatura. El efecto de in comn. El Ph de la solucin. Los equilibrios de complexacin.

Dependencia do Kps con a temperatura:Dependiendo del tipo de reacciones que ocurren cuando de la mezcla de soluciones, el Kps puede aumentar o disminuir. As, pueden ocurrir dos casos diferentes. Reaccin endotrmica: En el caso de reacciones endotrmicas el Kps aumenta con el aumento de la temperatura indicando, tambin un aumento de la solubilidad.

Reaccin exotrmica: en el caso de reacciones exotrmicas el Kps disminuye con el aumento de la temperatura, disminuyendo tambin la solubilidad.

El efecto del in comn Si se analiza la ecuacin de equilibrio de disociacin para, por ejemplo el sulfato de aluminio (indicado debajo), aplicando el principio deLe Chatelier, se verifica que al aumentar la concentracin de uno de los iones, por ejemplo, el in sulfato, el equilibrio se trasladar en el sentido de formacin del sulfato de aluminio slido, disminuyendo por tanto la solubilidad de esta sal.Este efecto es conocido como efecto del in comn De esta forma se justifica el hecho de que cuando se adiciona sulfato de sodio (Na2SO4) a una solucin saturada de sulfato de aluminio (Al2(SO4)3), aumentando as la concentracin del in SO42-, una parte del sulfato de aluminio en solucin precipitar.Influencia del pH de la solucin en la solubilidad En un equilibrio de disolucin en que entran iones OH, tal como el equilibrio de disolucin del hidrxido de aluminio, por ejemplo, el pH de la solucin va a afectar la solubilidad del slido.

Por el principio deLe Chatelier, se verifica que al aumentar la concentracin de iones OH(aumentando el pH) en la solucin, el equilibrio se traslada en el sentido de la formacin de Ca(OH)2slido, reduciendo entonces la solubilidad de este. Por otra parte, al aumentar la concentracin de iones H+(disminuyendo el pH) vamos a reducir la concentracin de iones OHen solucin, por lo que la solubilidad aumenta.Influencia de los equilibrios de complexacin en la solubilidad La solubilidad de un determinado compuesto depende, tambin, de su capacidad para formar iones complejos. Por ejemplo si consideramos el hidrxido de zinc (Zn(OH)2), este, en agua pura presenta un producto de solubilidad bajo(Kps= 1,910-17, a 25C). Sin embargo, si existe un exceso de hidrxido, la solubilidad del hidrxido de zinc es bastante mayor, desde que existe formacin de un in complejo.

La constante de equilibrio asociada a un equilibrio de complexacin se denomina Constante de Formacin del complejo y se denomina como Kf.

Producto de Solubilidad

Es el producto de las concentraciones molares de sus iones en una disolucin saturada, donde cada una de ellas se encuentra elevada a un exponente que exponente que coincide con su coeficiente estequiomtrico en la ecuacin deequilibriode disolucin. Ejemplo del sulfato de bario, si aadimos 1 gramo a un litro de agua, a 25C de temperatura, y agitamos, para ayudar a su disolucin, veremos que la mayor parte de la sal se deposita sin disolverse, en el fondo del recipiente. Exactamente, slo se habrn disuelto, 0.0025 g. de BaSO4, comprobndose que se trata de una sal muy poco soluble. Se llega as, a una situacin peculiar e interesante, conocida como, equilibrio de solubilidad de la sal. La disolucin que se obtiene es una disolucin saturada. Debido a que se trata de unelectrolitofuerte, el sulfato de bario en disolucin, se encuentra totalmente disociado en los iones que lo forman: Ba^2+ y SO4^2-. Por encontrarse saturada la disolucin, se produce el equilibrio entre la sal que no se ha disuelto y los iones que estn implicados en la disolucin:BaSO4 (s) Ba^2+ (aq) + SO4^2- (aq) Laconstante de equilibrioes:K = [Ba ^2+][] / [BaSO4] En equilibrios heterogneos se considera constante la concentracin molar de slidos, pudiendo escribir a la constante anterior como:Ks = [Ba^2+][ SO4^2-] As, a la constante Ks, se le da el nombre de constante del producto de solubilidad, o tambin conocida como, producto de solubilidad.

Generalmente, para una sal con forma AmBn, se obtiene:AmBn (s) m A^n+ (aq) + nB^m- (aq) Laconstante del producto de solubilidades:Ks = [A^n+]^m[B^m-]^n La constante del producto de solubilidad de un compuesto, trata el valor mximo que puede llegar a tener el producto de las concentraciones de los iones que se encuentran disueltos. Representa la medicin de la solubilidad del compuesto. El producto de solubilidad nos hace poder predecir qu ocurrir en una disolucin acuosa en la cual se encuentran presentes iones de un compuesto en una concentracin determinada. Definimos el concepto de producto inico, representado con la letra Q, como, el producto de las concentraciones molares de los iones que estn presentes en una disolucin, elevadas a sus coeficientes estequiomtricos correspondientes en cada caso. Ejemplo una disolucin acuosa de BaSO4 a una temperatura de 25C, y como es una disolucin saturada se establece el equilibrio:BaSO4 (s) Ba^2+ (aq) + SO4^2- (aq) El producto de solubilidad, Ks, ser:Ks = [Ba^2+].[ SO4^2-] = 1.1 . 10^-10 mol^2.L^-2 Si cuando la concentracin de los iones que se encuentran involucrados en la disolucin, en un momento dado son: [Ba^2+]0 y[ SO4^2-]0 , el producto inico Q, ser:Q = [Ba^2+]0 y [ SO4^2-]0 La expresin del producto inico, Q, es idntica a la del producto de solubilidad, Ks, pero con diferentes concentraciones de las que se encuentran en el equilibrio. Se pueden comparar los valores de Q y de Ks, para as, poder predecir el comportamiento de la disolucin: CuandoQ < Ks: La disolucin se encuentra insaturada, pudiendo disolverse an ms slido en ella. Se ve favorecido el desplazamiento hacia la derecha en el equilibrio de solubilidad. CuandoQ= Ks: La disolucin se encuentra saturada, y por tanto el sistema se encuentra en equilibrio. CuandoQ> Ks: Se ve favorecido el desplazamiento hacia la izquierda del equilibrio de la solubilidad, producindose la precipitacin del exceso de la concentracin, hasta que Q sea igual a Ks.