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T5: Equilibrio químico
Solubilidad
Teoría
2017 · Extraordinaria · Reserva
3B
Examen

Se dispone de una disolución acuosa saturada de Fe(OH)X3\ce{Fe(OH)3}, compuesto poco soluble.

a) Escriba la expresión del producto de solubilidad para este compuesto.b) Deduzca la expresión para conocer la solubilidad del hidróxido a partir del producto de solubilidad.c) Razone cómo varía la solubilidad del hidróxido al aumentar el pH de la disolución.
Producto de solubilidadEfecto del ion común
a) La disociación del hidróxido de hierro(III) en disolución acuosa es: Fe(OH)X3(s)⇌FeX3+(aq)+3 OHX−(aq)\ce{Fe(OH)3(s) <=> Fe^3+(aq) + 3OH-(aq)} La expresión del producto de solubilidad (KpsK_{ps}) para este compuesto es: Kps=[FeX3+][OHX−]3K_{ps} = \left[\ce{Fe^3+}\right]\left[\ce{OH-}\right]^3b) Sea ss la solubilidad molar del Fe(OH)X3\ce{Fe(OH)3}. En el equilibrio, las concentraciones de los iones serán: [FeX3+]=s\left[\ce{Fe^3+}\right] = s [OHX−]=3s\left[\ce{OH-}\right] = 3s Sustituyendo estas expresiones en el producto de solubilidad: Kps=(s)(3s)3K_{ps} = (s)(3s)^3 Kps=s⋅27s3K_{ps} = s \cdot 27s^3 Kps=27s4K_{ps} = 27s^4 Despejando la solubilidad ss: s=Kps274s = \sqrt[4]{\frac{K_{ps}}{27}}c) Al aumentar el pH de la disolución, se incrementa la concentración de iones hidróxido, [OHX−]\left[\ce{OH-}\right]. Según el Principio de Le Chatelier, el sistema en equilibrio Fe(OH)X3(s)⇌FeX3+(aq)+3 OHX−(aq)\ce{Fe(OH)3(s) <=> Fe^3+(aq) + 3OH-(aq)} intentará contrarrestar este aumento de la concentración de producto. El equilibrio se desplazará hacia la izquierda, es decir, hacia la formación de Fe(OH)X3(s)\ce{Fe(OH)3(s)}. Como consecuencia, la concentración de FeX3+\ce{Fe^3+} en la disolución disminuirá, lo que significa que la solubilidad del hidróxido de hierro(III) disminuye al aumentar el pH.