9.10: Solubilidad de los Compuestos Iónicos

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La solubilidad de los compuestos iónicos en agua también se puede describir utilizando los conceptos de equilibrio. Si considera la disociación de una sal genérica MX

\[MX(s) \rightleftharpoons M^+(aq) + X^-(aq)\]

La expresión de equilibrio es

\[K_{sp} = [M^+][X^-]\]

\(K_{sp}\)es el producto de solubilidad y es la constante de equilibrio que describe la solubilidad de un electrolito. Y nuevamente, el MX sólido puro no se incluye en la expresión ya que tiene actividad unitaria a lo largo del establecimiento del equilibrio.

Ejemplo\(\PageIndex{1}\):

¿Cuál es la solubilidad máxima de las CU a 25 °C? (\(K_{sp} = 1 \times 10^{-36}\, M^2\))

Solución:

Sip — tiempo para una mesa ICE.

	\(CuS\)	\(Cu^{2+}\)	\(S^{2-}\)
I nitial	\ (CUs\) ">	\ (Cu^ {2+}\) ">0	\ (S^ {2-}\) ">0
C hange	\ (CUs\) ">	\ (Cu^ {2+}\) ">+x	\ (S^ {2-}\) ">+x
E quilibrium	\ (CUs\) ">	\ (Cu^ {2+}\) ">x	\ (S^ {2-}\) ">x

Entonces la expresión de equilibrio es

\[ 1 \times 10^{-36} M^2 = x^2\]

\[ x = \sqrt{ 1 \times 10^{-36} \,M^2 } = 1 \times 10^{-18}\, M\]

Ejemplo\(\PageIndex{2}\): Common Ion

¿Cuál es la solubilidad máxima de\(\ce{CuS}\) a 25 °C en 0.100 M\(\ce{NaS}\) con (\(K_{sp} = 1 \times 10^{-36}\, M^2\))?

Solución:

En este problema debemos considerar la existencia de ^S2- (aq) a partir de la disociación completa de los NA electrolíticos fuertes. Una mesa ICE ayudará, como de costumbre.

	\(CuS\)	\(Cu^{2+}\)	\(S^{2-}\)
I nitial	\ (CUs\) ">	\ (Cu^ {2+}\) ">0	\ (S^ {2-}\) ">0.100 M
C hange	\ (CUs\) ">	\ (Cu^ {2+}\) ">+x	\ (S^ {2-}\) ">+x
E quilibrium	\ (CUs\) ">	\ (Cu^ {2+}\) ">x	\ (S^ {2-}\) ">0.100 M + x

Dada la magnitud minúscula del producto de solubilidad, x será insignificante en comparación con 0.100 MS, la expresión de equilibrio es

\[ 1 \times 10^{-36} M^2 = x(0.100\,M)\]

\[ 1 \times 10^{-35} \,M\]

La enorme reducción en la solubilidad se debe al efecto común de iones. La existencia de sulfuro en la solución debido al sulfuro de sodio reduce en gran medida la capacidad de las soluciones para soportar sulfuro adicional debido a la disociación de\(\ce{CuS}\).