Ecuación de Nernst Brunner
Contenido
$K_s_p$ se conoce como la constante de solubilidad o producto de solubilidad. Es la constante de equilibrio utilizada para las ecuaciones cuando una sustancia sólida se disuelve en una solución líquida/acuosa. Como recordatorio, un soluto (lo que se está disolviendo) se considera soluble si más de 1 gramo del mismo puede disolverse completamente en 100 ml de agua.
La mayoría de los solutos se vuelven más solubles en un líquido a medida que aumenta la temperatura. Si quieres una prueba, comprueba lo bien que se mezcla el café instantáneo en una taza de agua fría en comparación con una taza de agua caliente. La temperatura afecta a la solubilidad tanto de los sólidos como de los gases, pero no se ha descubierto que tenga un impacto definido en la solubilidad de los líquidos.
La ley de Henry muestra que, a medida que disminuye la presión parcial, la concentración de gas en el líquido también disminuye, lo que a su vez reduce la solubilidad. Por lo tanto, a menor presión, menor solubilidad, y a mayor presión, mayor solubilidad.
Puedes ver la ley de Henry en acción si abres una lata de refresco. Cuando la lata está cerrada, el gas está bajo más presión y hay muchas burbujas porque gran parte del gas está disuelto. Cuando abres la lata, la presión disminuye y, si dejas el refresco fuera el tiempo suficiente, las burbujas acaban desapareciendo porque la solubilidad ha disminuido y ya no están disueltas en el líquido (han salido de la bebida).
Cálculo del producto de solubilidad
Importante: ¡Consigue tu calculadora y resuelve esto! Los estudiantes suelen introducir erróneamente números como 1,05 x 10-5. Si intentas esta suma y obtienes una respuesta diferente, probablemente estés utilizando mal el botón EXP. Para introducir este número, debes introducir 1,05, pulsar el botón EXP y luego introducir -5 (probablemente introduciendo 5 y pulsando el botón +/-). La gente a menudo trata de introducir x 10 en medio de este proceso también. El botón EXP incluye esto.
Invertir las sumas que hemos estado haciendo no es difícil siempre que se sepa cómo empezar. Tomaremos el ejemplo del hidróxido de magnesio como en el caso anterior, pero esta vez comenzaremos desde el producto de solubilidad y trabajaremos hacia atrás hasta la solubilidad.
Nota: ¡aquí es donde debes encontrar el libro de instrucciones de tu calculadora! Con un poco de suerte, encontrarás un botón para las raíces cúbicas, y esto te permitirá hacer sumas con compuestos como el hidróxido de magnesio con una fórmula AB2 o A2B.
El mío tiene un botón x1/y. Tendrías que practicar usando esto o algo similar. En mi calculadora, para encontrar la raíz cuarta de 16 utilizando este botón, tendrías el número 16 en la pantalla, pulsarías el botón x1/y, introducirías 4 (para la raíz cuarta) y luego pulsarías igual. Si lo has hecho bien, deberías obtener una respuesta de 2.
Tabla de productos de solubilidad
Explicación: Si se da la constante del producto de solubilidad para una sal, podemos determinar también la solubilidad para la sal. Para hacer esto, necesitamos usar una tabla ICE y la expresión de la constante de equilibrio.
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Solubilidad miscibilidad
Si a continuación calentamos estos 99,82 g de agua en el matraz aforado de 100 mL hasta los 40 °C, podemos ver que el nivel del agua sube por encima de la marca a medida que aumenta el volumen (como consecuencia de la disminución de la densidad a mayor temperatura), podemos calcular el volumen de esta masa de agua a 40 °C:
Nos dice que en cualquier punto por debajo de la curva de solubilidad la solución está insaturada, es decir, se podría añadir más soluto al agua a esa temperatura hasta llegar a la línea en la que la solución estará saturada.
Para una solución sobresaturada de un sólido disuelto en agua, el sólido (cristales o precipitado) se formará espontáneamente para reducir la masa de soluto disuelto en la solución hasta que ésta se sature.
La masa de CuSO4(s) debe ser un valor positivo, es decir, la masa de CuSO4 disuelta en la solución «caliente» debe ser mayor que la masa de CuSO4 disuelta a menor temperatura para que algún sólido precipite (cristalice) fuera de la solución.
