Precipitación solubilizacion de sales

Precipitación-solubilización de sales

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La disolución y precipitación de la piedra caliza (CaCO3) son la base de una gran variedad de fenómenos naturales como la formación de cuevas calizas. La precipitación, o no precipitación, a partir de una disolución que contiene iones Ca2+ y CO32- depende de las concentraciones de esos iones y, a su vez, la concentración del ión CO32- depende del pH de la disolución.

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Por tanto, para entender mejor las condiciones en las que se produce la precipitación o disolución del carbonato de calcio necesitamos considerar las relaciones en el equilibrio entre los cationes calcio y el ion carbonato, así como entre el ion bicarbonato, carbonato y los cationes hidronio.

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Como ya se ha visto con anterioridad, la constante del producto de solubilidad Ksp es la constante de equilibrio para el equilibrio que se establece entre un soluto sólido y sus iones en una disolución saturada, y varía con la temperatura.

Además, a partir de la constante del producto de solubilidad es posible calcular la solubilidad molar S del soluto, es decir, su molaridad en una disolución acuosa saturada o la máxima cantidad de soluto que puede solubilizar el disolvente a partir de la propia definición de la constante del producto de solubilidad, teniendo en cuenta que la actividad de los sólidos suele ser despreciable y se puede aproximar la actividad de los iones a sus concentraciones.

Por ejemplo, para el caso anterior del carbonato de calcio:

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Es preciso tener cuidado con la estequiometría de la reacción de precipitación. Por ejemplo para el caso del cromato de plata, la expresión de la constante del producto de solubilidad varía.

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Al comparar solubilidades de solutos del mismo tipo (como MX o MX2) sus solubilidades molares estarán relacionadas de la misma forma que sus valores de Ksp (es decir, el soluto con mayor constante tendrá solubilidad molar mayor). Sin embargo, si los solutos no son del mismo tipo habrá que calcular, o al menos estimar, cada una de las solubilidades molares y comparar los resultados. Por eso, el cromato de plata es más soluble que el carbonato de calcio a pesar de tener este último un producto de solubilidad mayor.

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Precipitación y precipitación completa

Como ejemplo tomaremos el caso del ioduro de plata, un compuesto sensible a la luz. Su equilibrio de solubilidad y su constante del producto de solubilidad se representan como:

Para determinar si una disolución preparada a partir de nitrato de plata y ioduro de potasio, con iones Ag+ e I- con concentraciones respectivas de 0,01 y 0,015 M está saturada, no saturada o sobresaturada (en cuyo caso precipitará ioduro de plata sólido) debemos utilizar el cociente de reacción Q.

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Esta magnitud indica el sentido al que se desplazará el equilibrio en unas determinadas condiciones o condiciones instantáneas, que no tienen por qué ser las condiciones de equilibrio químico. Tiene la misma forma que la expresión de la constante de equilibrio.

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Aplicando la definición de cociente de reacción a las condiciones de la disolución obtenemos un valor que es muy superior al valor de la constante de equilibrio que rige la reacción.

Que el valor de Q sea superior al producto de solubilidad indica que las concentraciones de los iones son mayores a las que habría en una disolución saturada o en equilibrio y debería producirse una reacción neta hacia la izquierda (es decir, una precipitación). La disolución estará sobresaturada y como ocurre de forma general en estas, el exceso de ioduro de plata debe precipitar desde la disolución.

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