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Equilibrios de solubilidad
Teoría
2017 · Extraordinaria · Titular
3A
Examen

Razone la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:

a) Si a una disolución saturada de una sal insoluble se le añade uno de los iones que la forman, disminuye la solubilidad.b) Dos iones de cargas iguales y de signos opuestos forman un precipitado cuando el producto de sus concentraciones es igual a su producto de solubilidad.c) Para desplazar el equilibrio de solubilidad hacia la formación de más sólido insoluble, se extrae de la disolución parte del precipitado.
Producto de solubilidadEfecto del ion comúnPrecipitación
a) Verdadero. Una disolución saturada de una sal insoluble ABAB se encuentra en equilibrio con su sólido sin disolver, según la ecuación:
AB(s)AX+(aq)+BX(aq)\ce{AB(s) <=> A+(aq) + B-(aq)}

Al añadir uno de los iones, por ejemplo, AX+\ce{A+}, se incrementa su concentración en la disolución. Según el Principio de Le Chatelier, el equilibrio se desplazará hacia la izquierda, es decir, hacia la formación de más sólido AB(s)\ce{AB(s)} para contrarrestar el aumento de AX+\ce{A+}. Este desplazamiento implica que una mayor cantidad de iones AX+\ce{A+} y BX\ce{B-} se combinan para formar el sólido, lo que reduce la concentración de iones en disolución y, por tanto, disminuye la solubilidad de la sal.

b) Falso. Dos iones de cargas iguales y signos opuestos se forman en una disolución, pero la formación de un precipitado no ocurre cuando el producto de sus concentraciones iónicas es igual al producto de solubilidad (KspK_{sp}). Cuando el producto iónico (QspQ_{sp}) de las concentraciones molares de los iones, elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, es igual al producto de solubilidad (KspK_{sp}), la disolución se encuentra en equilibrio (saturada), y no hay formación neta de precipitado ni disolución del mismo.

El precipitado se forma cuando el producto iónico (QspQ_{sp}) es mayor que el producto de solubilidad (KspK_{sp}) (Qsp>KspQ_{sp} > K_{sp}). En este caso, la disolución está sobresaturada y el exceso de iones se une para formar el sólido. Si Qsp<KspQ_{sp} < K_{sp}, la disolución es insaturada y el sólido se disuelve hasta alcanzar el equilibrio.

c) Falso. El equilibrio de solubilidad de una sal insoluble AB(s)AB(s) se representa como:
AB(s)AX+(aq)+BX(aq)\ce{AB(s) <=> A+(aq) + B-(aq)}

Extraer de la disolución parte del precipitado (AB(s)\ce{AB(s)}) significa eliminar una parte del sólido en el lado izquierdo del equilibrio. Según el Principio de Le Chatelier, el sistema intentará reponer el sólido perdido desplazando el equilibrio hacia la derecha, es decir, hacia la disolución del sólido. Esto resultaría en la disminución de la cantidad de sólido insoluble, no en la formación de más sólido. Para formar más sólido, el equilibrio debería desplazarse hacia la izquierda, lo que se lograría, por ejemplo, aumentando la concentración de los iones AX+\ce{A+} o BX\ce{B-}.