Cálculo de Kps. Cómo realizar el cálculo de Kps

O Cálculo de kps (producto de solubilidad) está relacionado con dos equilibrios químicos que ocurren cuando un electrolito (una sal, una base o un ácido) escasamente soluble forma una solución saturada con agua antecedentes. Los dos saldos son:

• equilibrio de disolución

X_LaY_{b (aquí)} → X_LaY_{b (ppt)}

En este equilibrio, la velocidad a la que el electrolito se disuelve en agua es igual a la velocidad a la que precipita. La constante de equilibrio (Kc) es:

Kc = 1
X_LaY_{b (aquí)}

• equilibrio de disociación

XaY_{b (aquí)} → aX⁺_(aquí) + por^-_(aquí)

Como el electrólito se disuelve en el agua, automáticamente él si se disocia, liberando cationes y aniones. En este caso, la constante de equilibrio (Kc) es:

Kc = [X⁺]^La. [Y^-]^B
[X_LaY_{b (aquí)}]

La molaridad del electrolito en la solución es siempre constante., por lo que podemos incluirlo en Kc:

Kc. Cha_{Yb (aq)} = X^{+ un}. Y^-B

Al incluir la molaridad del electrolito en Kc, se denomina Kps, y las molaridades (solubilidad o coeficiente de solubilidad) de los iones se elevan a sus respectivos exponentes:

Kps = [X^{+ un}]. [Y^-B]

Entonces, como Kps está relacionado con los iones liberados por el electrolito, Para desarrollar el cálculo de esta constante, es importante saber que la molaridad del catión y el anión siempre obedece a una relación en moles con la molaridad del electrolito de origen, es decir:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

Al observar la ecuación de disociación de electrolitos, tenemos 1 mol de CaCl₂ es por 1 mol de Ca⁺² y 2 moles de Cl^-1. Por tanto, si la concentración de CaCl₂ para x, el de Ca⁺² será xy el de Cl^-1 será 2x.

♦ Ejemplos de cálculo de Kps

1) (UFRJ) ¿Cuál será la expresión de Kps de CaF₂, usando x como la molaridad de la sal?

Resolución:

Inicialmente es necesario configurar la ecuación de disociación de sal:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

En la ecuación, tenemos 1 mol de CaF₂ libera 1 mol de CaF₂ y 2 moles de F^-1. Por tanto, si la molaridad de la sal es x, la molaridad de Ca⁺² será xy la molaridad de F^-1 será 2x.

Con estos datos podemos ensamblar la expresión de los Kps de sal:

Kps = [Ca⁺²]. [F^-1]

Kps = x. (2x)²

Kps = x. 4x²

Kps = 4x³

2) (Mackenzie-SP) Determinar el producto de solubilidad (Kps) del carbonato de calcio (CaCO₃) que tiene una solubilidad de 0.013g / L, a 20^OC. Datos: Ca = 40; C = 12; O = 16.

Resolución:

Tenemos que transformar la concentración proporcionada por el ejercicio de g / L a mol / L, ya que esta es la unidad de concentración utilizada en los cálculos de Kps. Para hacer esto, calcule la masa molar de la sal y luego divida la concentración dada por la masa molar:

- Cálculo de masa molar:

MCACO₃ = 40 + 12 + 3.(16)

MCACO₃ = 40 + 12 + 48

MCACO₃ = 100 g / mol

Conversión de concentración (C) de g / L a mol / L (M):

M =  C
METRO_CaCO3

M = 0,013
100

M = 1.3.10^-4 prostituta

Teniendo en cuenta la molaridad de la sal, es necesario conocer la concentración de cada uno de sus iones en función de su disociación:

CaCO₃ → Ca⁺² + CO₃^-2

Como un mol de CaCO₃ libera 1 mol de Ca⁺² y 1 mol de CO₃^-2, la concentración de cada ion será igual a la de la sal, es decir, 1.3.10^-4. Finalmente, calcule los Kps a partir de la expresión ensamblada por la ecuación de disociación de sal:

Kps = [Ca⁺²]. [CO₃^-2]

Kps = 1.3.10^-4. 1,3.10^-4.

Kps = 1,69,10^-8 (prostituta)²

3) (F.C. Chagas-BA) La solubilidad de cierto cloruro de MCl₂ en agua es 1.0. 10^-3 prostituta. ¿Cuál será el valor de su producto de solubilidad?

Resolución:

El ejercicio ya nos ha proporcionado la molaridad del electrolito, por lo que basta con realizar su disociación para determinar la concentración molar de cada ion y el Kps.

MCI₂ → M⁺² + 2 Cl^-1

Como 1 mol de MCl₂ da 1 mol de M⁺² y 2 moles de Cl^-1, la molaridad de M⁺² será igual a 1.0.10^-3, y el de Cl^-1 será el doble, es decir, 2.0.10^-3. Finalmente, simplemente calcule los Kps a partir de la expresión ensamblada por la ecuación de disociación de electrolitos:

Kps = [M⁺²]. [Cl^-1]²

Kps = 1.0.10^-3. (2,0.10^-3)².

Kps = 1.0.10^-3. 4,0.10^-6

Kps = 4,10^-9 (prostituta)²

4) (OSEC-SP) El producto de solubilidad del bromuro de plata es 5.2 × 10^-13. Si la solución contiene 2,0 × 10^-2 mol de Br^-, cuál será la concentración máxima de iones Ag⁺_(aquí) necesario para no precipitar el bromuro de plata (AgBr)?

Resolución:

Los datos que aporta el ejercicio son:

Kps: 5.2.10^-13

[Br^-1] = 2.10^-2

[Ag⁺¹] = ?

Analicemos la disociación de la sal suministrada:

AgBr → Ag⁺¹ + Br^-1

Tenemos que 1 mol de sal da lugar a 1 mol de Ag⁺¹ y 1 mol de Br^-1. Por lo tanto, al ensamblar la expresión de Kps a partir de estos datos, podemos encontrar la concentración máxima de iones Ag⁺¹:

Kps = [Ag⁺¹]. [Br^-1]

5,2.10^-13 = [Ag⁺¹].2,0.10^-2

[Ag⁺¹] = 5,2.10^-13
2,0.10^-2

[Ag⁺¹] = 2,6.10^-11 prostituta

Por mí. Diogo Lopes Dias