QuímicaMedioCuestión · 1,5 pts

Solubilidad y precipitación

Andalucía · 2017 · Septiembre · Opción A

Enunciado

Opción A · Cuestión 3. Razone la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:

a) Si a una disolución saturada de una sal insoluble se le añade uno de los iones que la forman, disminuye la solubilidad.

b) Dos iones de cargas iguales y de signos opuestos forman un precipitado cuando el producto de sus concentraciones es igual a su producto de solubilidad.

c) Para desplazar el equilibrio de solubilidad hacia la formación de más sólido insoluble, se extrae de la disolución parte del precipitado.

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Resultado

\boxed{\;\textbf{a) Verdadera: efecto del ion común}\;}

\boxed{\;\textbf{b) Falsa: con } Q = K_S \text{ la disolución está saturada; precipita si } Q > K_S\;}

\boxed{\;\textbf{c) Falsa: el sólido puro no interviene en el equilibrio}\;}

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Todo se decide con el equilibrio genérico y el criterio del cociente de reacción:

\text{AB}(s) \rightleftharpoons \text{A}^+(aq) + \text{B}^-(aq) \qquad K_S = [\text{A}^+][\text{B}^-]

Q < K_S \;\Rightarrow\; \text{se disuelve} \qquad Q = K_S \;\Rightarrow\; \text{saturada} \qquad Q > K_S \;\Rightarrow\; \text{precipita}

Y no olvides la regla de oro de los equilibrios heterogéneos: el sólido puro no interviene, así que su cantidad no desplaza nada.

Desarrollo

a) Verdadera.

Añadir uno de los iones del equilibrio aumenta su concentración, con lo que el cociente de reacción supera a la constante:

Q = [\text{A}^+][\text{B}^-] > K_S

El sistema se desplaza hacia la izquierda, precipitando más sólido hasta restablecer

Q = K_S

. La cantidad de sal disuelta —es decir, la solubilidad— disminuye.

Es el efecto del ion común, una aplicación directa del principio de Le Châtelier.

b) Falsa.

La condición

Q = K_S

describe exactamente una disolución saturada: está en el límite, justo en equilibrio, y no hay cambio neto. El sólido ni se disuelve ni precipita.

Para que empiece a precipitar hace falta superar ese umbral:

Q > K_S \qquad\Longrightarrow\qquad \text{precipita}

La afirmación confunde el punto de saturación con la condición de precipitación. (Es una diferencia sutil pero importante:

Q = K_S

marca la frontera, no el proceso.)

c) Falsa.

El sólido es una fase pura: su actividad es constante y no aparece en la expresión de

K_S

. Retirar parte del precipitado no modifica las concentraciones de los iones en disolución, así que el equilibrio no se desplaza en absoluto.

Lo único que ocurriría es que quedaría menos sólido en el fondo; y si se retirara todo, la disolución simplemente dejaría de estar en contacto con la fase sólida (seguiría saturada, pero ya sin equilibrio heterogéneo).

Para desplazar el equilibrio hacia la formación de más sólido habría que aumentar la concentración de alguno de los iones (efecto del ion común, apartado a) o modificar la temperatura.

Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)

Consejo

Ten muy claro el criterio de los tres casos: $Q < K_S$ (insaturada, se disuelve), $Q = K_S$ (saturada, en equilibrio) y $Q > K_S$ (sobresaturada, precipita). El apartado b) juega exactamente con esa distinción.

La regla del sólido puro es la que resuelve c), y aparece constantemente: ni añadir ni retirar sólido desplaza un equilibrio heterogéneo. Solo cambian las concentraciones de las especies que sí figuran en la constante.

Y para desplazar un equilibrio de solubilidad, repasa mentalmente lo que sí funciona: el ion común (hacia el sólido), la retirada de un ion por reacción —por ejemplo con un ácido— (hacia la disolución) y la temperatura, el único factor que cambia el valor de $K_S$ .