Equilibrios de precipitación

En el transcurso de muchas reacciones químicas se forman productos sólidos insolubles que precipitan. En dichas reacciones se establece un equilibrio químico entre el sólido disuelto y los iones que forman dicho compuesto.

Solubilidad de compuestos iónicos

Los compuestos iónicos son solubles en agua y, en general, en líquidos cuyas moléculas sean polares. El proceso de disolución implica la disociación de sus iones por la acción de las moléculas del disolvente. Así, al disolver sal común (NaCl), se produce su disociación en iones cloro (Cl-) y en iones sodio (Na+):

equilibrios de precipitación 1

El equilibrio anterior estará tanto más desplazado hacia la derecha cuanto mayor sea el valor de la constante de equilibrio. La solubilidad de un compuesto iónico es la máxima concentración de dicho compuesto que a una temperatura dada se disuelve en una determinada cantidad de disolvente.

Producto de solubilidad

Producto de solubilidad (Ps) de un compuesto iónico a una temperatura dada, es el producto de los valores de las concentraciones de sus iones, en una disolución saturada a dicha tempera tura, elevadas al coeficiente correspondiente al número de iones que forman la fórmula del compuesto.

producto de solubilidad para la sal
El producto de solubilidad de una sustancia es una medida de la solubilidad del compuesto. A mayor valor del producto de solubilidad, mayor solubilidad del compuesto.

Relación entre solubilidad y producto de solubilidad

En un equilibrio químico de precipitación-solubilidad

precipitación solubilidad

Precipitación

El valor del producto de solubilidad de un compuesto es el valor que marca la máxima concentración de compuesto solubilizado. Cuando el producto de las concentraciones de los iones en a disolución supera el valor del producto de solubilidad, el compuesto precipita en estado sólido.

Así, si en una disolución de cloruro de plata el producto de la soncentración de los iones Cl- y la concentración de iones Ag+ supera el valor del producto de solubilidad del cloruro de plata, este precipitará en una cantidad igual al exceso presente.

Si [Cl-] · [Ag+] > Ps, el cloruro de plata en exceso precipita.

Ion común

La solubilidad de un compuesto iónico disminuye en una disolución que contenga un ion común a los iones del compuesto. Este fenómeno recibe el nombre de efecto de ion común.

Es fácil observar que en un equilibrio de precipitación solubilidad:
equilibrio de precipitación solubilidad

aumento en la concentración de los cationes [C+] o de los aniones [A-] desplazará el equilibrio de acuerdo con el principio de Le Châtelier hacia la izquierda, es decir, hacia la precipitación de sal.

Aplicaciones

El efecto del ion común se utiliza en la precipitación selectiva o fraccionada de un compuesto en presencia de otros compuestos insolubles.

Los hidróxidos insolubles son mucho más insolubles en disoluciones básicas, con iones OH-, que en disoluciones neutras o en disoluciones ácidas, en las que aumenta su solubilidad.

Esta propiedad es general a todas las sales con aniones básicos (sulfuros, carbonatos, oxalatos).

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