Si el producto de solubilidad del yoduro de plata, AgI, es 1,5⋅10−16 a 25∘C:
a) Calcule la concentración, en g/L, de iones AgX+ de la disolución saturada, basándose en el equilibrio correspondiente.b) ¿Se formará precipitado de AgI si se mezclan 10 mL de NaI de concentración 1⋅10−9 M y 30 mL de AgNOX3 de concentración 4⋅10−7 M?
Datos: Masa atómica relativa: Ag=108.
Producto de solubilidadPrecipitación
a) Calcule la concentración, en g/L, de iones AgX+ de la disolución saturada, basándose en el equilibrio correspondiente.
En una disolución saturada se establece un equilibrio dinámico entre el soluto sólido y sus iones en disolución. Para el yoduro de plata, el equilibrio y la tabla de concentraciones (ICE) son los siguientes:
La expresión del producto de solubilidad (Kps) en función de la solubilidad molar (s) es:
Kps=[AgX+][IX−]=s⋅s=s2
Calculamos el valor de la solubilidad molar despejando s:
s=Kps=1,5⋅10−16=1,22⋅10−8 mol⋅L−1
La concentración molar de iones AgX+ es igual a la solubilidad molar. Para expresarla en g/L, multiplicamos por la masa atómica de la plata (M(Ag)=108 g/mol):
[AgX+]=1,22⋅10−8Lmol⋅108molg=1,32⋅10−6 g⋅L−1
b) ¿Se formará precipitado de AgI si se mezclan 10 mL de NaI de concentración 1⋅10−9 M y 30 mL de AgNOX3 de concentración 4⋅10−7 M?
Primero determinamos el volumen total de la mezcla y el número de moles de los iones que pueden formar el precipitado (AgX+ y IX−):
Vtotal=10 mL+30 mL=40 mL=0,040 L
nIX−=10⋅10−3 L⋅1⋅10−9 mol⋅L−1=10−11 mol
nAgX+=30⋅10−3 L⋅4⋅10−7 mol⋅L−1=1,2⋅10−8 mol
Calculamos las concentraciones de los iones en el volumen final de la mezcla:
[IX−]=0,040 L10−11 mol=2,5⋅10−10 M
[AgX+]=0,040 L1,2⋅10−8 mol=3⋅10−7 M
Calculamos el producto iónico (Q) para compararlo con el producto de solubilidad (Kps):
Q=[AgX+][IX−]=(3⋅10−7)⋅(2,5⋅10−10)=7,5⋅10−17
Al comparar los valores, observamos que Q=7,5⋅10−17<Kps=1,5⋅10−16. Como el producto iónico no supera el valor de la constante de solubilidad, la disolución es insaturada y no se formará precipitado de AgI.