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El es una sustancia muy poco soluble en agua ( a ). Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas para una disolución saturada de esta sal:
a) La constante de equilibrio se expresa como b) Se puede aumentar la concentración de iones en disolución añadiendo más sólido.c) Se puede alterar la concentración de iones en disolución modificando la temperatura.d) Al añadir la concentración de disminuye.a) Falso. La disolución de en agua se establece mediante el equilibrio:
La constante del producto de solubilidad, , se define como el producto de las concentraciones de los iones elevados a sus coeficientes estequiométricos en el equilibrio. Los sólidos puros no se incluyen en la expresión de la constante de equilibrio, ya que su concentración se considera constante. Por tanto, la expresión correcta para es:
La expresión dada en el enunciado incluye la concentración de , lo cual es incorrecto.b) Falso. Una disolución saturada de ya ha alcanzado el equilibrio entre el sólido sin disolver y sus iones disueltos.
Esto significa que la concentración de iones y en la disolución ya es la máxima posible a una temperatura dada. Añadir más sólido de a una disolución ya saturada no alterará las concentraciones de los iones disueltos; el sólido adicional simplemente permanecerá sin disolver en el fondo del recipiente.c) Verdadero. La constante del producto de solubilidad () es una constante de equilibrio que depende de la temperatura.
El proceso de disolución de un sólido puede ser endotérmico () o exotérmico (). Según el Principio de Le Chatelier, un cambio en la temperatura afectará la posición del equilibrio.
Si la disolución es endotérmica, un aumento de la temperatura desplazará el equilibrio hacia la formación de productos (hacia la derecha), aumentando la solubilidad y, por tanto, las concentraciones de los iones y . Si la disolución es exotérmica, un aumento de la temperatura desplazará el equilibrio hacia los reactivos (hacia la izquierda), disminuyendo la solubilidad y las concentraciones iónicas. En cualquier caso, al modificar la temperatura, se alterará la ext{K}_{ ext{S}} y, consecuentemente, las concentraciones de los iones en disolución.d) Verdadero. La adición de a la disolución saturada de introduce iones en la disolución.
El ión es un ión común al equilibrio de solubilidad del :
Según el Principio de Le Chatelier, un aumento en la concentración de uno de los productos (en este caso, ) desplazará el equilibrio hacia la izquierda, es decir, hacia la formación de sólido. Este desplazamiento reduce la concentración de iones en la disolución.