¿Cómo calcular el producto de solubilidad en química?

Cómo calcular el producto de solubilidad en química

El producto de solubilidad (Kps) es una constante de equilibrio que determina la solubilidad de una sal en una disolución. Representa la concentración máxima de iones en una disolución saturada a una temperatura determinada. El Kps es importante para comprender la solubilidad y la precipitación de los compuestos iónicos.

Cálculo del producto de solubilidad

El Kps se determina multiplicando las concentraciones iónicas en la disolución saturada, cada una elevada a la potencia de su coeficiente estequiométrico en la ecuación de equilibrio. Por ejemplo, para la sal AX, que se disocia en A+ y X-, la ecuación de equilibrio es:

AX (s) ⇌ A+ (aq) + X- (aq)

Y el Kps se calcula como:

Kps = [A+][X-]

Donde:

• [A+] es la concentración molar de iones A+ en la disolución saturada
• [X-] es la concentración molar de iones X- en la disolución saturada

Pasos para calcular el Kps

1. Escribir la ecuación de equilibrio: Identificar la sal que se está disolviendo y escribir la ecuación de equilibrio para su disolución.
2. Determinar las concentraciones de iones: Medir las concentraciones molares de todos los iones en la disolución saturada.
3. Sustituir las concentraciones en la ecuación del Kps: Sustituir las concentraciones de iones medidas en la ecuación del producto de solubilidad.
4. Multiplicar por las potencias de los coeficientes estequiométricos: Elevar cada concentración de ion a la potencia de su coeficiente estequiométrico en la ecuación de equilibrio.
5. Multiplicar las concentraciones: Multiplicar las concentraciones de iones elevadas para obtener el valor del Kps.

Ejemplo

Calcule el Kps de la sal CaCO3, que se disocia en Ca2+ y CO32-. La concentración de Ca2+ en la disolución saturada es 0,010 M y la concentración de CO32- es 0,0050 M.

Kps = [Ca2+][CO32-]
= (0,010 M)(0,0050 M)
= 5,0 x 10^-5

Conclusión

El producto de solubilidad es una herramienta valiosa para comprender la solubilidad y la precipitación de los compuestos iónicos. Al calcular el Kps, los químicos pueden predecir la concentración máxima de iones en una disolución saturada y determinar si una sal precipitará o permanecerá en disolución.