T5: Equilibrio químico · Equilibrio de solubilidad — QUIMICA PEvAU Andaluc%C3%ADa 2021

Equilibrio de solubilidad

Teoría

2021 · Ordinaria · Reserva

Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) Para una disolución saturada de hidróxido de aluminio,

\ce{Al(OH)3}

, se cumple que:

K_s = [\ce{Al^{3+}}] \cdot [\ce{OH-}]

b) En una disolución saturada de fluoruro de bario,

\ce{BaF2}

, se cumple que

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

c) El producto de solubilidad (

K_s

) del

\ce{MgF2}

disminuye al añadir

\ce{Mg(NO3)2}

a una disolución acuosa de

\ce{MgF2}

producto de solubilidadion común

Justificación de afirmaciones sobre equilibrios de solubilidad

a) Falso. El hidróxido de aluminio es un electrolito sólido cuya disolución saturada se encuentra en equilibrio con sus iones constituyentes según la siguiente ecuación ajustada:

\ce{Al(OH)3 (s) <=> Al^{3+} (aq) + 3 OH- (aq)}

La expresión de la constante del producto de solubilidad ( $K_s$ ) se define como el producto de las concentraciones molares de los iones en equilibrio, elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos. Por tanto, la expresión correcta es:

K_s = [\ce{Al^{3+}}] \cdot [\ce{OH-}]^3

b) Falso. El equilibrio de disociación para una disolución saturada de fluoruro de bario es:

\ce{BaF2 (s) <=> Ba^{2+} (aq) + 2 F- (aq)}

De acuerdo con la estequiometría de la reacción, por cada mol de $\ce{BaF2}$ que se disuelve, se genera 1 mol de iones $\ce{Ba^{2+}}$ y 2 moles de iones $\ce{F-}$ . Siendo $s$ la solubilidad molar, se tiene que $[\ce{Ba^{2+}}] = s$ y $[\ce{F-}] = 2s$ . Por consiguiente, la relación correcta entre las concentraciones es:

[\ce{F-}] = 2 [\ce{Ba^{2+}}] \implies [\ce{Ba^{2+}}] = \frac{1}{2} [\ce{F-}]

c) Falso. El producto de solubilidad (

K_s

) es una constante de equilibrio que, para un compuesto dado, solo depende de la temperatura.

Al añadir $\ce{Mg(NO3)2}$ , que es una sal muy soluble, aumenta la concentración de iones $\ce{Mg^{2+}}$ en la disolución. Según el Principio de Le Chatelier, la presencia de este ion común desplaza el equilibrio de solubilidad del $\ce{MgF2}$ hacia la izquierda (formación de sólido), lo que provoca una disminución de la solubilidad ( $s$ ), pero el valor de la constante $K_s$ permanece invariable mientras no cambie la temperatura.