8.Equilibrios de solubilidad y de formación de complejos Química (1S, Grado Biología) UAM 8. Equilibrios de solubilidad y de formación de complejos Contenidos • Equilibrios de solubilidad – Solubilidad – Producto de solubilidad • Equilibrios de formación de iones complejos . 19. Harwood. Petrucci. G.2. 8ª edición. 19. 19.8. 19.7. Madrid. 2003). . W.5. H.Bibliografía recomendada • Petrucci: Química General. Herring. S.3.1. (Prentice Hall. F. 19. – Secciones 19. R. Grado Biología) UAM 8.Equilibrios de solubilidad (de K muy baja) Química (1S. Equilibrios de solubilidad y de formación de complejos . o mol/L • g/L – Sales solubles (en un disolvente): las de alta solubilidad – Sales insolubles o poco solubles (en un disolvente): las de baja solubilidad disolución saturada (de concentración s) soluto puro . s: concentración de la sal en una disolución saturada de la misma • solubilidad molar: solubilidad en M.Equilibrios de solubilidad • Disoluciones de sales – Disolución saturada (de una sal): aquella que no admite que se disuelva más cantidad de sal en ella • Se establece un equilibrio entre el soluto puro (la sal) y la disolución saturada (los iones de la sal): Equilibrio de solubilidad – Solubilidad de una sal. (Constante del) Producto de solubilidad Sales solubles sal ( s ) sal ( ac ) iones ( ac ) NaCl ( s ) NaCl ( ac ) Na ( ac ) Cl ( ac ) Sales poco solubles: Equilibrio de solubilidad sal ( s ) ƒ sal ( ac ) iones ( ac ) sal ( s ) ƒ iones ( ac ) K ps .T Producto de solubilidad de la sal a la temperatura T (muy pequeño) CaF2 ( ac ) Ca 2 ( ac ) 2 F ( ac ) 9 CaF2 ( s ) ƒ Ca 2 ( ac ) 2 F ( ac ) K ps .298 5.3 10 CaF2 ( s ) ƒ 2 [Ca 2 ]eq [ F ]eq K ps [Lectura: Petrucci 19.1] . (Constante del) Producto de solubilidad . Relación entre solubilidad y producto de solubilidad Disolución saturada de una sal Ej.2] .298 5. 4 s K ps . s K ps 4 1/3 s 1.: Solubilidad del CaF2 en agua CaF2 ( s ) ƒ Ca ( ac ) 2 F ( ac ) [Ca 2 ] [ F ] 2 Molaridades Iniciales ( s ) Cambios Equilibrio 0 s s K ps .1 103 M [Lectura: Petrucci 19.3 109 0 2s 2s 2 [Ca 2 ]eq [ F ]eq K ps s 2s 2 3 K ps . 25 s 2s K ps 0.3 105 M 2 [Lectura: Petrucci 19. 25 2 s K ps 1.3 109 s 7. 25 s 4s 2 K ps 2 4 s 3 1.. 0.25M CaF2 ( s ) ƒ Ca ( ac ) 2 F ( ac ) [Ca 2 ] [ F ] 2 Molaridades Iniciales Cambios 0.3 10 M K ps .0011M). 25 s 0.3] . 0 s 2 5.3 10 9 0 (¡ecuación cúbica!) 5 s . 25 s ( s ) Equilibrio Opción 1 (fuerza bruta): 0.. 0 s 2 5.: Solubilidad del CaF2 en una disolución CaCl2(ac) 0. 7. 25 s . 25 0.298 5.Relación entre solubilidad y producto de solubilidad Disolución saturada de una sal en presencia de otras con iones comunes (Efecto del ion común) Ej.3 109 0 2s 2s Opción 2 (razonamiento químico): Este caso puede verse como perturbar el equilibrio de solubilidad en agua pura añadiendo Ca2+: el sistema responde consumiendo Ca2+. 0. por lo que la solubilidad será menor (s<0. Equilibrios de solubilidad y de formación de complejos . Grado Biología) UAM 8.Equilibrios de formación de complejos (de K muy alta) Química (1S. 6 107 ( ac ) K f .298 1.298 11042 NH 3 ( ac ) ƒ [ Ag ( NH 3 )2 ] ( ac ) 6 CN ( ac ) 3 ƒ [ Fe(CN ) 6 ] • Compuesto de coordinación – Sustancias que contienen iones complejos • Ej.: [Ag(NH3)2]+.: Ag Fe 3 ( ac ) 2 ( ac ) K f .Equilibrios de formación de complejos • Iones complejos – Iones poliatómicos formados por un catión metálico rodeado de ligandos (moléculas o iones) • Ej.: Ag(NH3)2Cl [Lectura: Petrucci 19.8] . [Fe(CN)6]3- – Normalmente son muy estables en disolución y tienen constantes de equilibrio (de formación) muy altas • Ej. Equilibrios de formación de complejos . o sea: x . 6 107 3 [ Ag ] Molaridades Iniciales Cambios Equilibrio f .10 M [ Ag ( NH 3 ) 2 ] êq 2 3 eq [ Ag ]eq [ NH ] Kf [ NH 3 ] 1.00 L de NH3(ac) 1.010 mol de NaCl(s)? [Cl ] 0.8 10 M [ Ag ]eq 7 2 2 1. es equilibrio está muy desplazado a la derecha y podemos suponer que el valor de x será tal que la concentración del reactivo limitante sea 0 con dos cifras decimales.00 M.10 9 eq 9. 6 10 0.Equilibrios de formación de complejos Se disuelven 0.80 M [ Ag ( NH 3 ) 2 ] 0. 010 M [ Ag ][Cl ] 9.8x10-10] si se añade 0. 0.10 mol de AgNO3 en 1.8 1011 K ps NO . 00 2x [ Ag ( NH 3 ) 2 ] 0 x x Como K es muy grande.10 x 1.10 [ Ag ( NH 3 ) 2 ] 0. 00 0. ¿Cuánto vale la concentración molar del [Ag(NH3)2]+ formado? ¿Y la de Ag+ en la disolución resultante? Ag ( ac ) 2 NH ( ac ) ƒ [ Ag ( NH ) ] ( ac ) K 1.10 x 2x 0.298 3 2 [ NH 3 ] 1. 00 2 0.80 K f [ NH 3 ]eq ¿Precipitará AgCl(s) [Kps=1.10 0. Equilibrios de formación de complejos Se mezclan 2. 00037 M [ Fe3 ] 0.298 9. 00037 0. 0022 9.0 mL de disolución. 0022 x 6x 0.0 mL de NH4SCN(ac) 0. 7 108 M .formado? ¿Y la de Fe3+ y de SCN. 0022 6x K f . 0022 x.010 M y agua hasta formar 9. 0022 0.010M con 2. o sea: 0. 0018 M 6 0.en la disolución resultante? Fe3 ( ac ) 6 SCN ( ac ) ƒ [ Fe( SCN )6 ]3 ( ac ) amarillo pálido rojo intenso FeCl3 Fe3 3 Cl [ Fe3 ] Molaridades Iniciales Cambios Equilibrio NH 4 SCN NH 4 SCN [ SCN ] 0. ¿Cuánto vale la concentración molar del [Fe(SCN)6]3. 7 1041 0.0 mL de FeCl3(ac) 0. 0022 0. 0022 x 0. 010 [ Fe( SCN )6 ]3 2. [ Fe( SCN )6 ] 3 0. 0 0 x x Como K es muy grande. 00037 [ Fe( SCN )6 ]3 [ SCN ] [ Fe3 ] K f 1/6 7. 0 0. es equilibrio está muy desplazado a la derecha y podemos suponer que el valor de x será tal que la concentración del reactivo limitante sea 0 con cuatro cifras decimales. hasta que [SCN-]=0. 00037 M rojo 1/6 1/6 [ Fe( SCN )6 ]3 0. 7 10 b) 8 [ Fe3 ] 0.9 10 M 41 0. 0025 x 0. 00037 x 0. 00037 8 [ SCN ] 7.7x10-8 M de SCN-.0025 M? b) ¿Y si a continuación se añade SCN. 0. a) ¿En qué se convertirán si se añade Fe3+ hasta [Fe3+]=0.3 10 M 3 41 [ Fe ] K f 0. 7 10 .0010 M? a) 6 x 7. igual de [ Fe( SCN )6 ]3 0.tiene las concentraciones 0. 0025 x 0.Equilibrios de formación de complejos Un punto de equilibrio en la formación del complejo [Fe(SCN)6]3. 0023 9. 0025 M aprox. 00054 8 7. 00037 x 0. 0010 6 x 0 x 1.0018 M de Fe3+ y 7. 00054 M [ Fe( SCN )6 ] [ SCN ] [ Fe3 ] K f 1/6 3 más rojo 1/6 0. 7 10 0. 7 104 [ Fe3 ] 0.00037 M de [Fe(SCN)6]3-. 0025 9. 0023 M [ Fe( SCN )6 ]3 0.