a) La solubilidad molar en agua y el producto de solubilidad del Pb(OH)X2 a 25∘C.En primer lugar, establecemos el equilibrio de solubilidad para el hidróxido de plomo(II) en agua:
Pb(OH)X2(s)<=>PbX2+(aq)+2OHX−(aq) A partir del pH dado, calculamos el pOH y la concentración de grupos hidroxilo en el equilibrio:
pOH=14−pH=14−9,9=4,1 [OHX−]=10−pOH=10−4,1=7,94⋅10−5 M Utilizamos una tabla de equilibrio para relacionar la solubilidad molar s con las concentraciones de los iones:
\begin{array}{|l|c|c|c|} \hline & \ce{Pb(OH)2 (s)} & \ce{Pb^{2+} (aq)} & \ce{OH^- (aq)} \ \hline \text{Inicio} & \text{exceso} & 0 & 0 \ \hline \text{Cambio} & -s & +s & +2s \ \hline \text{Equilibrio} & \text{exceso} & s & 2s \ \hline \end{array}
De la estequiometría de la reacción, observamos que [OHX−]=2s, por lo que calculamos la solubilidad molar s:
s=2[OHX−]=27,94⋅10−5=3,97⋅10−5 mol⋅L−1 Una vez hallada la solubilidad, determinamos el producto de solubilidad (Kps):
Kps=[PbX2+]⋅[OHX−]2=s⋅(2s)2=4s3 Kps=4⋅(3,97⋅10−5)3=2,50⋅10−13 b) La solubilidad del Pb(OH)X2 en una disolución de NaOH 0,1 M.Al añadir NaOH, un electrolito fuerte que se disocia totalmente, se introduce el ion común OHX−. Según el Principio de Le Chatelier, el equilibrio de solubilidad se desplazará hacia la izquierda, disminuyendo la solubilidad del compuesto sólido.La concentración total de [OHX−] será la suma de la aportada por el NaOH y la aportada por la disolución del sólido (2s′):
[OHX−]=0,1+2s′≈0,1 M Dado que Kps es muy pequeño, podemos aproximar que la concentración de hidroxilo es prácticamente la del hidróxido de sodio. Sustituimos en la expresión del producto de solubilidad para hallar la nueva solubilidad s′:
Kps=[PbX2+]⋅[OHX−]2=s′⋅(0,1)2 2,50⋅10−13=s′⋅10−2 s′=10−22,50⋅10−13=2,50⋅10−11 mol⋅L−1