Ch19 1 kps

REACCIONES de PRECIPITACIÓNREACCIONES de PRECIPITACIÓN

◆ Todas las sales formadas en este experimento sonTodas las sales formadas en este experimento son INSOLUBLESINSOLUBLES y se forman cuando se mezclan soluciones y se forman cuando se mezclan soluciones de concentraciones moderadas de iones metálicos con de concentraciones moderadas de iones metálicos con iones cloruros.iones cloruros.

Prof. Patricia Arroyo Pérez..

PbI2(s)

Análisis del Grupo de la

Plata◆ Aunque todas estas sales formadas se

dicen que son insolubles, ellas se disuelven ligeramente en alguna extensión.

AgCl(s) Ag+(ac) + Cl-(ac)

◆ Cuando el equilibrio se ha alcanzado, no se disuelve más AgCl la solución está SATURADA.

Ag+ Pb2+ Hg22+

AgCl PbCl2 Hg2Cl2


AgCl(s) Ag+(ac) + Cl-(ac)

Cuando las soluciones están SATURADAS, el expt. muestra que la [Ag+] = 1.67 x 10-5 M.

Esto es equivalente a la SOLUBILIDAD del AgCl.

¿Cuál es la [Cl-]?, ésta es también equivalente a la solubilidad del AgCl.


Análisis del Grupo de la Plata


PlataAgCl(s) AgCl(s) Ag Ag++(ac) + Cl(ac) + Cl--(ac)(ac)

Las soluciones saturadas tienen Las soluciones saturadas tienen [Ag[Ag++] = [Cl] = [Cl--] = 1.67 x 10] = 1.67 x 10-5-5 M M

Use esto para calcular KUse esto para calcular Kcc

KKcc = [Ag = [Ag++] [Cl] [Cl--]]

= (1.67 x 10= (1.67 x 10-5-5)(1.67 x 10)(1.67 x 10-5-5) )

= 2.79 x 10= 2.79 x 10-10-10

Ag+ Pb2+ Hg22+

AgCl PbCl2 Hg2Cl2



PlataAgCl(s) AgCl(s) Ag Ag++(aq) + Cl(aq) + Cl--(aq)(aq)

KKcc = [Ag = [Ag++] [Cl] [Cl--] = 2.79 x 10] = 2.79 x 10-10-10

Debido a que esto es el producto de Debido a que esto es el producto de “solubilidades”, nosotros decimos que “solubilidades”, nosotros decimos que

KKpsps = constante del producto de = constante del producto de

solubilidad solubilidad

Ag+ Pb2+ Hg22+

AgCl PbCl2 Hg2Cl2


Cloruro de Plomo(II) Cloruro de Plomo(II) PbClPbCl22(s) Pb(s) Pb2+2+(ac) + 2 Cl(ac) + 2 Cl--(ac) (ac)

KKpsps = 1.9 x 10 = 1.9 x 10-5-5


Consideremos el PbIConsideremos el PbI22

disolviéndose en aguadisolviéndose en agua

PbIPbI22(s) (s) Pb Pb2+2+(ac) + 2 I(ac) + 2 I--

(ac)(ac)

Calcular KCalcular Kpsps si la solubilidad = si la solubilidad =

0.00130 M0.00130 M

SoluciónSolución

Solubilidad= [PbSolubilidad= [Pb2+2+] = 1.30 x 10] = 1.30 x 10-3-3 M M

[I[I--] = _____ ? [I] = _____ ? [I--] = 2 x [Pb] = 2 x [Pb2+2+] ] = 2.60 x 10 = 2.60 x 10-3-3 M M

Solubilidad del Yoduro de Plomo(II)


Consideremos el PbI2 disolviéndose en el agua

PbI2(s) Pb2+(ac) + 2 I-(ac)

Calcular Kps si la solubilidad = 0.00130 M

Solución

1.Solubilidad = [Pb2+] = 1.30 x 10-3 M

[I-] = 2 x [Pb2+] = 2.60 x 10-3 M

2.Kps = [Pb2+] [I-]2 = [Pb2+] {2 • [Pb2+]}2

= 4 [Pb2+]3

Kps = 4 (1.30 x 10-3)3 =

Solubilidad del Yoduro de Plomo(II)

8.8 x 108.8 x 10-9-9


Precipitando una Sal Insoluble

Hg2Cl2(s) Hg22+(ac) + 2 Cl-(ac)

Kps = 1.1 x 10-18 = [Hg22+] [Cl-]2

◆ Si la [Hg22+] = 0.010 M, ¿ cuál es la [Cl-] en

el punto que comienza la precipitación de

Hg2Cl2?

◆ Esto es, cuál es la máxima [Cl-] que puede

precipitar una solución 0.010 M Hg22+ sin

formar Hg2Cl2? Prof. Patricia Arroyo Pérez..

HgHg22ClCl22(s) (s) Hg Hg222+2+(ac) + 2 Cl(ac) + 2 Cl--(ac)(ac)

KKpsps = 1.1 x 10 = 1.1 x 10-18-18 = [Hg = [Hg222+2+] [Cl] [Cl--]]22

• La máxima [ClLa máxima [Cl--] que puede existir es cuando ] que puede existir es cuando [Hg[Hg22

2+2+] = 0.010 M,] = 0.010 M, Reconociendo que: Reconociendo que:

El KEl Kpsps = producto de la máxima = producto de la máxima concentración de iones.concentración de iones.

La precipitación comienza cuando el La precipitación comienza cuando el

producto de la conc. de los iones producto de la conc. de los iones EXCEDE el KEXCEDE el Kpsps..




Kps = 1.1 x 10-18 = [Hg22+] [Cl-]2

Solución :

La máxima [Cl-] que puede existir es cuando [Hg22+] =

0.010 M,,

Si esta concentración de Cl- es excedida el Hg2Cl2 comienza a precipitar.

[Cl−] = Ksp0.010

= 1.1 x 10-8 M




◆ Kps = 1.1 x 10-18 Ahora suba la [Cl-] a 1.0 M. ¿

Cuál es el valor de la [Hg22+] en este punto?

Solución :

[Hg22+] = Kps / [Cl-]2

= Kps / (1.0)2 = 1.1 x 10-18 M

¡La concentración de Hg22+ se ha reducido a

1016 !



Separando Iones Metálicos Separando Iones Metálicos CuCu2+2+, Ag, Ag++, Pb, Pb2+2+

Valores de Kps

AgCl 1.8 x 10-10

PbCl2 1.7 x 10-5

PbCrOPbCrO4 4 1.8 x 101.8 x 10-14-14


Separando Sales por Diferencias de Kps

Problema :Una solución contiene 0.020 M de Ag+ y de

Pb2+. Agregamos CrO42- para precipitar el

Ag2CrO4 rojo y PbCrO4 amarillo.

¿cuál precipitará primero?Kps para Ag2CrO4 = 9.0 x 10-12

Kps para PbCrO4 = 1.8 x 10-14

Solución

La sustancia cuya Kps es mayor precipitará primero.


[CrO[CrO442-2-] ppt. PbCrO] ppt. PbCrO4 4 = K= Kps ps / [Pb/ [Pb2+2+] ]

= 1.8 x 10= 1.8 x 10-14-14 / 0.020 = / 0.020 = 9.0 x 109.0 x 10-13-13 M M

[CrO[CrO442-2-] ppt. Ag] ppt. Ag22CrOCrO4 4 = K= Kps ps / [Ag/ [Ag++]]22

= 9.0 x 10= 9.0 x 10-12-12 / (0.020) / (0.020)22 = = 2.3 x 102.3 x 10-8-8 M M

PbCrOPbCrO44 precipita primero precipita primero

El ion que requiera menor cantidad El ion que requiera menor cantidad de CrOde CrO44

2-2- precipita primero. precipita primero.


SoluciónSolución


¿Cuanto Pb¿Cuanto Pb2+2+ permanece en solución cuando la permanece en solución cuando la AgAg++ comienza a precipitar? comienza a precipitar?

SoluciónSolución

[Pb[Pb2+2+] = K] = Kspsp / [CrO / [CrO442-2-] = 1.8 x 10] = 1.8 x 10-14-14 / 2.3 x 10 / 2.3 x 10-8-8 M M

= 7.8 x 10= 7.8 x 10-7-7 M M

SoluciónSolución

Sabemos que la [CrOSabemos que la [CrO442-2-] = 2.3 x 10] = 2.3 x 10-8-8 M para M para

comenzar a precipitar el Agcomenzar a precipitar el Ag22CrOCrO44. .

¿Cuál es la conc. de Pb¿Cuál es la conc. de Pb2+ 2+ en este punto? en este punto?


El ion Plomo ha bajado desde 0.020 M a < 10El ion Plomo ha bajado desde 0.020 M a < 10-6-6 M M Prof. Patricia Arroyo Pérez..

ProblemaProblemaCalcular la solubilidad del BaSOCalcular la solubilidad del BaSO4 4 en en a a ) agua ) agua

pura (pura (bb) en 0.010 M Ba(NO) en 0.010 M Ba(NO33))22..

KKspsp para BaSO para BaSO4 4 = 1.1 x 10= 1.1 x 10-10-10

BaSOBaSO44(s) Ba(s) Ba2+2+(ac) + SO(ac) + SO442-2-(ac)(ac)

SoluciónSoluciónaa) Solubilidad en agua pura = [Ba) Solubilidad en agua pura = [Ba2+2+] = [SO] = [SO44

2-2-] ]

= x= x KKpsps = [Ba = [Ba2+2+] [SO] [SO44

2-2-] = x] = x22

x = (Kx = (Kpsps))1/21/2 = 1.1 x 10 = 1.1 x 10-5-5 M M

El Efecto del Ion ComúnEl Efecto del Ion Común


KKpsps para BaSO para BaSO4 4 = 1.1 x 10= 1.1 x 10-10-10

BaSOBaSO44(s) (s) Ba Ba2+2+(ac) + SO(ac) + SO442-2-(ac)(ac)

SoluciónSolución

aa) Solubilidad en agua pura = 1.1 x 10) Solubilidad en agua pura = 1.1 x 10-5-5 mol/L mol/L

ahora disuelva BaSOahora disuelva BaSO44 en agua hasta en agua hasta

que contenga que contenga 0.010 M Ba+0.010 M Ba+22

¿De qué forma el ion común desplazará el ¿De qué forma el ion común desplazará el equilibrio? ___ ¿La solubilidad del BaSOequilibrio? ___ ¿La solubilidad del BaSO44

será menor o mayor que en agua pura?___será menor o mayor que en agua pura?___



Calcular la solubilidad del BaSOCalcular la solubilidad del BaSO4 4 en a ) agua en a ) agua pura (b) en 0.010 M Ba(NOpura (b) en 0.010 M Ba(NO33))22

b) Kb) Kpsps para BaSO para BaSO4 4 = 1.1 x 10= 1.1 x 10-10-10

BaSOBaSO44(s) (s) Ba Ba2+2+(ac) + SO(ac) + SO442-2-(ac)(ac)

Solución :Solución :

[Ba[Ba2+2+]] [SO[SO442-2-]]

inicialinicial 0.0100.010 0 0

equilib.equilib. 0.010 + y0.010 + y y y



Solución :Solución :

KKpsps = [Ba = [Ba2+2+] [SO] [SO442-2-] = (0.010 + ] = (0.010 + yy) () (yy))

debido a que debido a que yy < 1.1 x 10 < 1.1 x 10-5-5 M (= x, la M (= x, la solubilidad en agua pura),esto significa que solubilidad en agua pura),esto significa que 0.010 + 0.010 + yy es aproximadamente igual a 0.010. es aproximadamente igual a 0.010.

Entonces,Entonces,

KKpsps = 1.1 x 10 = 1.1 x 10-10-10 = (0.010)(y) = (0.010)(y)

y y = 1.1 x 10 = 1.1 x 10-8-8 M = M = solubilidad en presencia de solubilidad en presencia de iones Baiones Ba2+2+..



Calcular la solubilidad del BaSO4 en a ) agua pura (b) en 0.010 M Ba(NO3)2

Kps para BaSO4 = 1.1 x 10-10

BaSO4(s) Ba2+(ac) + SO42-(ac)

Solución :Solubilidad en agua pura = x = 1.1 x 10-5 MSolubilidad en presencia de iones Ba2+

= 1.1 x 10-8 MEl Principio de Le Châtelier se conserva!



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