Grado 11
  1. Conceptos básicos de química  1.1. Importancia de la Química  1.2. Naturaleza y alcance de la química  1.3. leyes de la combinación química  1.3.1. Ley de conservación de la masa  1.3.2. La ley de las proporciones definidas  1.3.3. Ley de las proporciones múltiples  1.3.4. Ley de los volúmenes de gases  1.3.5. Ley de Avogadro  1.4. La teoría atómica de Dalton  1.5. Concepto de mol y masa molar  1.6. Composición porcentual  1.7. Fórmula empírica y molecular  1.8. Estequiometría y Cálculos Estequiométricos  1.9. Concepto de reactivo limitante
  2. Estructura del átomo  2.1. Descubrimiento del electrón, protón y neutrón  2.2. Modelo Atómico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. El modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecánico cuántico del átomo  2.4. Doble naturaleza de la materia y la radiación  2.5. El principio de incertidumbre de Heisenberg  2.6. Numeros cuánticos  2.7. Orbitales atómicos y sus formas  2.8. Configuración electrónica de los elementos  2.9. Aufbau principle  2.10. El principio de exclusión de Pauli  2.11. Regla de máxima multiplicidad de Hund  2.12. La hipótesis de De Broglie  2.13. Efecto fotoeléctrico
  3. Clasificación de elementos y periodicidad en propiedades  3.1. Desarrollo histórico de la tabla periódica  3.2. Ley Periódica Moderna y Tabla Periódica  3.3. Tendencias periódicas en propiedades  3.3.1. Radio Atómico e Iónico  3.3.2. Entalpía de ionización  3.3.3. Entalpía de ganancia de electrones  3.3.4. Electronegatividad  3.3.5. Valencia  3.3.6. Propiedades Metálicas y No Metálicas  3.3.7. Estados de oxidación  3.4. Propiedades Inusuales de los Primeros Elementos
  4. Enlace Químico y Estructura Molecular  4.1. Enfoque de Kossel-Lewis sobre el enlace químico  4.2. Enlace iónico o electrovalente  4.3. Enlace covalente y sus características  4.4. Parámetros de enlace  4.5. Teoría VSEPR  4.6. Teoría del enlace de valencia  4.7. Hibridación y sus tipos  4.8. Teoría del orbital molecular  4.8.1. Orden de enlace y estabilidad  4.9. Enlace de hidrógeno
  5. Estados de la materia  5.1. Fuerzas intermoleculares  5.2. Leyes de los gases  5.2.1. La ley de Boyle  5.2.2. La ley de Charles  5.2.3. La Ley de Avogadro  5.2.4. La ley de Dalton de las presiones parciales  5.2.5. La ley de difusión de Graham  5.3. Ecuación del Gas Ideal y Aplicaciones  5.4. Gases reales y desviaciones del comportamiento ideal  5.5. Teoría cinética molecular de los gases  5.6. Licuefacción de gases  5.7. Propiedades de los líquidos  5.8. Tensión superficial y viscosidad
  6. Thermodynamics  6.1. Sistema y entorno  6.2. Tipos de sistemas en termodinámica  6.3. Types of procedures  6.4. Primera ley de la termodinámica  6.5. Energía interna y entalpía  6.6. Capacidad calorífica y calor específico  6.7. La ley de Hess de la suma constante de calor  6.8. Entalpía de disociación de enlace  6.9. Entalpía de formación y combustión  6.10. Entalpía de disolución y neutralización  6.11. Espontaneidad y la segunda ley de la termodinámica  6.12. Energía libre de Gibbs y sus aplicaciones
  7. Equilibrio  7.1. El concepto de equilibrio  7.2. Constante de equilibrio y sus aplicaciones  7.3. El principio de Le Chatelier  7.4. Equilibrio iónico en soluciones  7.5. Teoría de Ácidos y Bases  7.5.1. Concepto de Arrhenius  7.5.2. Concepto de Bronsted-Lowry  7.5.3. Concepto de Lewis  7.6. Escala de pH y pOH  7.7. Common ion effect  7.8. Hidrólisis de sales  7.9. Sistemas tampón y su mecanismo de acción  7.10. Equilibrio de solubilidad de sales poco solubles
  8. Reacciones Redox  8.1. Oxidation and reduction concepts  8.2. Número de oxidación y sus aplicaciones  8.3. Reacciones Redox en términos de transferencia de electrones  8.4. Balanceando reacciones redox (métodos de número de oxidación y ion-electrón)  8.5. Tipos de reacciones redox  8.6. Celdas Electroquímicas y Reacciones Redox
  9. Hidrógeno  9.1. Posición del Hidrógeno en la Tabla Periódica  9.2. Isótopos de hidrógeno  9.3. Preparación de Hidrógeno  9.4. Propiedades del Hidrógeno  9.5. Hidruros y su clasificación  9.6. Agua y agua pesada  9.7. El peróxido de hidrógeno y sus propiedades  9.8. Usos del hidrógeno y sus compuestos
  10. Elementos del bloque s (metales alcalinos y alcalinotérreos)  10.1. Elementos del Grupo 1 - Propiedades y Tendencias  10.2. Elementos del Grupo 2 - Propiedades y Tendencias  10.3. Propiedades inusuales del litio y berilio  10.4. Compuestos importantes del sodio y sus usos  10.5. Compuestos importantes de magnesio y calcio
  11. Algunos elementos del bloque p  11.1. Introducción General a los Elementos del Bloque p  11.2. Elementos del Grupo 13  11.2.1. Boro y sus compuestos  11.3. Elementos del Grupo 14  11.3.1. El carbono y sus alótropos  11.3.2. Compuestos Importantes de Carbono y Silicio
  12. Química Orgánica - Algunos Principios y Técnicas Básicas  12.1. Clasificación y Nomenclatura de Compuestos Orgánicos  12.2. Representación estructural de compuestos orgánicos  12.3. Clasificación de reacciones orgánicas  12.4. Efectos Electrónicos en Química Orgánica  12.4.1. Efecto inductivo  12.4.2. Efecto de resonancia  12.4.3. Hiperconjugación  12.5. Mecanismo de reacción y especies intermedias  12.6. Purificación y análisis cualitativo de compuestos orgánicos
  13. Hidrocarburos  13.1. Hidrocarburos  13.1.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2. Alqueno  13.2.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2.2. Reacciones de adición electrofílica  13.3. Alquinos  13.3.1. Preparación y Propiedades de Los Alquinos  13.4. Hidrocarburos aromáticos  13.4.1. Estructura y propiedades del benceno  13.4.2. Reacciones de sustitución electrofílica del benceno
  14. Química Ambiental  14.1. Contaminación Ambiental  14.2. Contaminación atmosférica y el efecto invernadero  14.3. Contaminación del agua y métodos de tratamiento  14.4. Contaminación del suelo y sus efectos  14.5. Residuos industriales y su tratamiento  14.6. Estrategias para el control de la contaminación

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Equilibrio de solubilidad de sales poco solubles


Introducción al equilibrio de solubilidad

Las sales poco solubles son aquellas que se disuelven en agua en una mínima medida. Comprender su solubilidad es importante en muchos campos, incluida la química, la ciencia ambiental y la ingeniería. El equilibrio de solubilidad nos ayuda a determinar cómo se comportan estas sales en sistemas acuosos y a calcular su producto de solubilidad.

Definiciones y conceptos básicos

Antes de discutir el equilibrio de solubilidad, discutamos algunos conceptos fundamentales.

Solubilidad

La solubilidad es la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en un solvente a una temperatura dada, resultando en una solución saturada. Para sales menos solubles, esta cantidad es mucho menor, a menudo expresada como moles por litro (mol/L).

Solución saturada

Una solución saturada contiene la concentración máxima de soluto que puede disolverse a una temperatura particular. Cualquier soluto adicional añadido no se disolverá y resultará en la formación de sólido adicional.

Constante del producto de solubilidad (K sp)

La constante del producto de solubilidad, K sp, es una constante de equilibrio que se aplica a la solubilidad de sales poco solubles. Muestra el grado en que el compuesto se disocia en agua.

Expresión para K sp

Para dividir una sal común AB en sus iones:

AB(s) ⇋ A + (aq) + B - (aq)

La expresión de K sp se da como:

K sp = [A + ][B - ]

Ejemplos visuales de equilibrio de solubilidad

Considere el equilibrio de solubilidad del cloruro de plata (AgCl):

AgCl(s) ⇋ Ag + (aq) + Cl - (aq)
AgCl2 no disuelto Ag+ Cl-

Aquí, K sp = [Ag + ][Cl - ]

Cálculos generales relacionados con K sp

Veamos cómo se calcula la constante del producto de solubilidad para diferentes situaciones.

Determinando la solubilidad a partir de K sp

Para una sal AB donde K sp = s^2 :

s = √(K sp )

Por ejemplo, si se da K sp para AgCl, entonces considere AgCl ⇋ Ag + (aq) + Cl - (aq) :

K sp = s^2

Calculando la concentración de iones

Si se da la solubilidad s entonces:

[A + ] = [B - ] = s

Ejemplos ilustrativos

Considere el sulfato de calcio (CaSO₄):

CaSO₄(s) ⇋ Ca 2+ (aq) + SO₄ 2- (aq)

Dado K sp = 2.4 × 10 -5, resuelva para s:

s = √(2.4 × 10 -5 ) = 4.9 × 10 -3 mol/L

Factores que afectan la solubilidad

Para aplicar estos conceptos en escenarios prácticos es necesario comprender qué factores afectan la solubilidad.

Efecto del ion común

Cuando un ion común ya está presente en una solución, la solubilidad de la sal disminuye.

Por ejemplo, en una solución que contiene NaCl, la solubilidad de AgCl se reduce debido al ion Cl - común a ambas sales.

pH de la solución

La solubilidad puede aumentar o disminuir dependiendo del pH de la solución. En algunos casos, la adición de un ácido o base afecta el equilibrio.

Ejemplo ilustrativo usando pH

Para el carbonato de plomo (PbCO₃), la adición de ácido cambia el equilibrio:

PbCO₃(s) ⇋ Pb 2+ (aq) + CO₃ 2- (aq)

El H + del ácido reacciona con el CO₃ 2-, aumentando la solubilidad.

Principio de Le Chatelier y solubilidad

El principio de Le Chatelier establece que si un cambio externo altera el equilibrio, el sistema se ajustará para contrarrestar este cambio.

Aplicaciones a la solubilidad

Cuando la concentración de un ion aumenta, el equilibrio cambia, causando que se forme más del sólido, lo que disminuye la solubilidad, y viceversa.

Aplicaciones en el mundo real

El equilibrio de solubilidad de sales poco solubles tiene muchas aplicaciones prácticas.

Tratamiento del agua

Entender la solubilidad ayuda a eliminar iones no deseados del agua precipitándolos como sales insolubles.

Medicamentos

Los compuestos poco solubles se utilizan para controlar la liberación de fármacos, donde la solubilidad determina la velocidad de liberación.

Problemas de práctica

Practicar cálculos relacionados con el equilibrio de solubilidad profundizará su comprensión. Aquí hay algunos problemas que puede resolver:

Problema 1

K sp = 1.1 × 10 -10. Calcule la solubilidad de BaSO₄ en mol/L.

Problema 2

Si la solubilidad de PbI₂ es 1.3 × 10 -3 mol/L, encontrar K sp.

Problema 3

Encuentre la nueva solubilidad de AgCl en presencia de una solución de 0.1 M NaCl.

Conclusión

Comprender el equilibrio de solubilidad de sales poco solubles es esencial para predecir cómo se comportarán diferentes sales bajo diferentes condiciones. Junto con las aplicaciones prácticas, reconocer los factores que afectan la solubilidad proporciona una profunda comprensión de las reacciones químicas en procesos naturales e industriales.


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Equilibrio de solubilidad de sales poco solubles

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