Actividad competencial · Salud bucal, equilibrio de solubilidad y laboratorio — QUIMICA PEvAU Andaluc%25252525252525252525252525252525C3%25252525252525252525252525252525ADa 2026

Salud bucal, equilibrio de solubilidad y laboratorio

Competencial

2026 · Ordinaria · Reserva

MUCHO MÁS QUE ESPUMA

La higiene bucal es esencial para mantener la salud general y prevenir caries o enfermedades periodontales. Un cepillado correcto, junto con el uso de dentífrico y enjuague adecuados, elimina la placa bacteriana, los restos de alimentos y ayuda a mantener un aliento fresco. Así mismo, la fluoración controlada fortalece el esmalte dental y lo protege frente a la desmineralización.El fluoruro presente en la pasta dental reacciona con el calcio de la saliva ( $\text{[Ca}^{2+}\text{]}= 0,001 \text{ M}$ ) formando $\ce{CaF2}$ , un sólido poco soluble que se deposita sobre los dientes y actúa como reservorio de fluoruro. No obstante, un exceso de flúor puede ser perjudicial, ya que una concentración demasiado elevada podría provocar la pérdida de calcio del esmalte, debilitando así la superficie dental.La cantidad recomendada de pasta dental en un adulto es de $1 \text{ g}$ en cada uso. Las pastas dentales combinan diversos compuestos: $\ce{NaF}$ (0,15\% en masa) como agente anticaries, $\ce{TiO2}$ como blanqueante, fosfato de sodio como regulador del $\text{pH}$ , nitrato de potasio como desensibilizante, glicerina como humectante, sorbitol como edulcorante y agentes espumantes.

a) Calcule la concentración máxima de iones

\ce{F-}

que reaccionan con el calcio para no dañar el esmalte.b) En una experiencia de laboratorio se toma la cantidad de pasta recomendada y

1 \text{ mL}

de saliva, se mezcla con agua y se lleva el volumen total a

10 \text{ mL}

. Determine si es posible que se forme precipitado de

\ce{CaF2}

.c) Indique qué material de los siguientes se debe emplear para llevar a cabo la experiencia descrita en el apartado anterior.

d) Nombre o formule según corresponda:

el compuesto que presenta menor producto de solubilidad, el agente blanqueante, el regulador de $\text{pH}$ y el desensibilizante incluidos en este ejercicio.Datos: Masas atómicas relativas: $\ce{Na}= 23$ ; $\ce{F}= 19$

\begin{array}{|l|c|} \hline \text{Compuesto} & \text{K}_\text{s} \text{ (25 }^\circ \text{C)} \ \hline \ce{Ag2CrO4} & 9,0\cdot 10^{-12} \ \hline \ce{CaF2} & 3,9\cdot 10^{-11} \ \hline \ce{BaSO4} & 1,1\cdot 10^{-10} \ \hline \ce{CaCO3} & 3,3\cdot 10^{-9} \ \hline \end{array}

equilibrio de solubilidadlaboratorioformulación inorgánica

a) La reacción de disolución del fluoruro de calcio es:

\ce{CaF2 (s) <=> Ca^2+ (aq) + 2F- (aq)}

El producto de solubilidad $K_s$ se define como:

K_s = [\ce{Ca^2+}][\ce{F-}]^2

Para no dañar el esmalte, la concentración de iones fluoruro no debe superar la que correspondería a una disolución saturada de $\ce{CaF2}$ en presencia de la concentración de $\ce{Ca^2+}$ de la saliva. Así, se utiliza el valor de $K_s = 3.9 \cdot 10^{-11}$ y la concentración de calcio en la saliva $[\ce{Ca^2+}] = 0.001 \text{ M}$ .

[\ce{F-}]^2 = \frac{K_s}{[\ce{Ca^2+}]} = \frac{3.9 \cdot 10^{-11}}{0.001} = 3.9 \cdot 10^{-8}

[\ce{F-}] = \sqrt{3.9 \cdot 10^{-8}} = 1.97 \cdot 10^{-4} \text{ M}

b) Primero, se calcula la cantidad de iones

\ce{F-}

\ce{Ca^2+}

presentes en la mezcla.

Cálculo de moles de $\ce{F-}$ provenientes de la pasta dental:

\text{Masa de NaF} = 1 \text{ g de pasta} \times \frac{0.15}{100} = 0.0015 \text{ g NaF}

\text{Masa molar de NaF} = 23 + 19 = 42 \text{ g/mol}

\text{Moles de F- } = \frac{0.0015 \text{ g}}{42 \text{ g/mol}} = 3.57 \cdot 10^{-5} \text{ mol}

Cálculo de moles de $\ce{Ca^2+}$ provenientes de la saliva:

\text{Moles de Ca^2+ } = 0.001 \text{ M} \times 1 \text{ mL} \times \frac{1 \text{ L}}{1000 \text{ mL}} = 1 \cdot 10^{-6} \text{ mol}

Ahora, se calculan las concentraciones iniciales en el volumen final de $10 \text{ mL}$ :

[\ce{F-}]_{\text{inicial}} = \frac{3.57 \cdot 10^{-5} \text{ mol}}{0.010 \text{ L}} = 3.57 \cdot 10^{-3} \text{ M}

[\ce{Ca^2+}]_{\text{inicial}} = \frac{1 \cdot 10^{-6} \text{ mol}}{0.010 \text{ L}} = 1 \cdot 10^{-4} \text{ M}

Se calcula el producto iónico $Q_s$ para la reacción de disolución del $\ce{CaF2}$ :

Q_s = [\ce{Ca^2+}]_{\text{inicial}}[\ce{F-}]_{\text{inicial}}^2 = (1 \cdot 10^{-4}) \cdot (3.57 \cdot 10^{-3})^2

Q_s = (1 \cdot 10^{-4}) \cdot (1.27 \cdot 10^{-5}) = 1.27 \cdot 10^{-9}

Se compara el producto iónico $Q_s$ con el producto de solubilidad $K_s$ ( $3.9 \cdot 10^{-11}$ ).

Q_s = 1.27 \cdot 10^{-9} > K_s = 3.9 \cdot 10^{-11}

Dado que el producto iónico $Q_s$ es mayor que el producto de solubilidad $K_s$ , se formará precipitado de $\ce{CaF2}$ .

c) Para medir

1 \text{ mL}

de saliva con precisión, se debe emplear una pipeta graduada. Para mezclar las sustancias y llevar el volumen total a

10 \text{ mL}

, se puede usar un vaso de precipitados junto con una varilla de vidrio para agitar.d)

El compuesto que presenta menor producto de solubilidad: $\ce{Ag2CrO4}$ El agente blanqueante: $\ce{TiO2}$ El regulador de pH: $\ce{Na3PO4}$ (fosfato de sodio)El desensibilizante: $\ce{KNO3}$ (nitrato de potasio)