T5: Equilibrio químico · Equilibrio de solubilidad — QUIMICA PEvAU Andaluc%C3%ADa 2019

Equilibrio de solubilidad

Teoría

2019 · Extraordinaria · Suplente

Se dispone de una disolución acuosa saturada de $\ce{Fe(OH)3}$ , compuesto poco soluble.

a) Escriba la ecuación del equilibrio y la expresión del producto de solubilidad.b) Deduzca la expresión que permite calcular su solubilidad a partir de

K_s

.c) Razone cómo varía su solubilidad al aumentar el pH de la disolución.

SolubilidadProducto de solubilidad

a) El equilibrio de disolución y la expresión del producto de solubilidad son:

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

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

b) Sea

s

la solubilidad molar del

\ce{Fe(OH)3}

. En el equilibrio, la concentración de

\ce{Fe^3+}

será

s

y la de

\ce{OH-}

será

3s

. Sustituyendo estas concentraciones en la expresión de

K_s

se obtiene:

K_s = (s)(3s)^3 = s \cdot 27s^3 = 27s^4

Despejando $s$ de la expresión anterior, la solubilidad se calcula como:

s = \sqrt[4]{\frac{K_s}{27}}

c) Al aumentar el pH de la disolución, la concentración de iones

\ce{H+}

disminuye. Dado que el producto iónico del agua es constante (

K_w = \ce{[H+][OH-]}

), una disminución de

\ce{[H+]}

implica un aumento en la concentración de iones

\ce{OH-}

. Según el Principio de Le Chatelier, si se incrementa la concentración de un producto en un equilibrio, el sistema se desplazará hacia la izquierda para contrarrestar el cambio. En este caso, el aumento de

\ce{[OH-]}

desplazará el equilibrio de disolución de

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

hacia los reactivos (izquierda). Este desplazamiento significa que precipitará más

\ce{Fe(OH)3}

, reduciendo la concentración de

\ce{Fe^3+}

en disolución. Por lo tanto, la solubilidad del

\ce{Fe(OH)3}

disminuye al aumentar el pH.