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1.- La expresión de la constante del producto de solubilidad de una sal se deduce aplicando la ley de Acción de Masas.

a) Explíquelo tomando como ejemplo el Al(OH)3 cuyo Ks = 2,0 x 10-33 .

b)¿cuál será la solubilidad en agua del hidróxido de aluminio.?

2.- Una solución saturada de cloruro de plomo(II) contiene, a 25 °C, una concentración de iones plomo(II) de 1,6 l0-2 mol /l. a) Calcule la concentración de iones cloruro de esta disolución. b) Calcule la constante del producto de solubilidad del cloruro de plomo a esta temperatura.

3.- Los productos de solubilidad del cloruro de plata y del fosfato de plata son receptivamente: 1,6.10-11 y 1,8.10-18. Indíquese razonadamente: a) ¿Qué sal será más soluble en agua? b) ¿Cómo se modificará la solubilidad, si se las disuelve en una disolución de nitrato de plata?.

4.- Una disolución contiene iones calcio en concentración 0,010 M. Calcule:

a) La concentración de fluoruro mínima que hay que añadir para que comience la precipitación del fluoruro cálcico.

b) La concentración de fluoruro que hay que añadir para que la precipitación sea total.

DATOS: Ks = 3.9.10-11 .

5.- Defina el concepto de solubilidad. Exprese la relación existente entre la solubilidad y el producto de solubilidad para una sal AmBn.

6.- Calcule:

1) Solubilidad del hidróxido de plata.

2) Solubilidad del hidróxido de cobalto (II).

Conocidas dichas solubilidades, calcule:

3) El pH de una disolución saturada de hidróxido de plata.

4) El pH de una disolución saturada de hidróxido de cobalto (II).

DATOS: Ks de hidróxido de plata = 2 .10 -8. KS de hidróxido de cobalto (II) = 10-15 .

7.- A una disolución que contiene 5,85 g/l de cloruro sódico y 1,942 g/l de cromato potásico, se añade progresivamente otra de iones plata. Calcule:

a) La concentración de iones plata que debe existir en la disolución para que dé comienzo la precipitación de cada sal.

b) ¿En qué orden precipitarán dichos compuestos?.

DATOS: Ks del cloruro de plata = 10-10 . Ks del cromato de plata = 4 .10 -12 . Masas atómicas: Cl = 35,5; Na = 23; Cr = 52; O = 16; K = 39,1.

8.- Se tiene una disolución saturada de carbonato cálcico en equilibrio con su sólido. ¿Cómo se verá modificada la solubilidad del precipitado, al añadirle otra de carbonato sódico? Razónese la respuesta.

9.- A una cierta temperatura el Kps para el AgCl es 2,8 x 10-10 . Se desea saber la solubilidad del AgCl en una disolución 0,010 molar de HCl a esa temperatura.

10.- A 25 °C la solubilidad del yoduro de plomo (II), en agua pura, es 0,70 g/l. Calcule

a) El producto de solubilidad.

b) La solubilidad del yoduro de plomo (II), en moles/l en una disolución acuosa de yoduro de potasio 0,50 M.

DATOS Mol de PbI2 = 461 g;

11.-Se tiene sulfato de cobre pentahidratado comercial del que se quiere eliminar las impurezas que le acompañan, de las que se sabe no son solubles en agua. Señale detalladamente cómo lo haría y todo el material que necesitaría para ello.

12.- Calcule la solubilidad del Pb(IO3)2 en una solución de un litro que contiene 0,020 moles de KIO3, sabiendo que el producto de solubilidad del primero es 3,2 .10-l3 .

13.- La solubilidad del Cd3(PO4)2 en agua es 1,2 10-7 M .

a) ¿Cuántos gramos del mismo habrán disueltos en 1,3 litros de disolución? b) ¿Cuánto vale el producto de solubilidad de esta sal? DATOS: m.a. (Cd) = 112; m.a. (P) = 31,0; m.a. (O) = 16,0.

14.- Las solubilidades de los sulfuros de Mn2+ y Co2+ son bastante diferentes, de forma que si se añaden iones S-2 a una disolución que contenga iones Mn+2 y Co+2, se produce en primer lugar la precipitación de uno de los sulfuros, y al continuar añadiendo S-2 , la del otro. Suponga una disolución inicialmente 0,1 M en Mn+2 y 0,1 M en Co+2, si se añade S-2:

1) ¿Cuál de los sulfuros precipitará primero?

2) ¿Qué valor tendrá la concentración de S-2 cuando comience la precipitación del primer sulfuro?

3) ¿Qué valor tendrá la concentración de S-2 cuando comience la precipitación del segundo sulfuro?

4) ¿Qué valor tendrá la concentración del primer ion (el que forme el sulfuro que precipita en primer lugar) cuando comience la precipitación del segundo sulfuro?

DATOS: Producto de solubilidad de CoS 5,9 .10-21 , de MnS 5,1 .10-15 .

15.-Se disuelven 0,103 g de fluoruro de plomo(II) en 200 ml de agua, a 25 °C, dando una disolución saturada. Calcule la constante del producto de solubilidad del fluoruro de plomo(II) a la misma temperatura. DATOS: Masas atómicas: flúor = 19; plomo = 207.

16.- Una disolución saturada de hidróxido magnésico en agua destilada es 1,44 . 10-4 M. ¿Qué concentración de este compuesto permanecerá en disolución al llevar el pH de la misma hasta 12?

DATOS: Ks=1,5 10-11.

SOLUCIONES

1.- a) Al añadir Al(OH)3 al agua y agitar, una pequeña cantidad de hidróxido de aluminio se disuelve en agua y todas las moléculas disueltas se disocian: AI(OH)3(s) = Al3+ (aq) + 3 OH- (aq)

En este equilibrio, la concentración del Al(OH)3 sólido no tiene significado físico, pues la concentración de sólido sin disolver es constante y no afecta a las concentraciones de los iones. En estos equilibrios se define una nueva constante de equilibrio llamada "producto de solubilidad, Ks, que vale aquí Ks= [Al3+]. [OH-]

b) Llamando s a la solubilidad en agua del hidróxido de aluminio, resulta: AI(OH)3(s) = Al3+ + 3 OH- .

Por cada mol de Al(OH)3 disuelto se forma un mol de iones Al3+ y tres moles de iones OH-.

El producto de solubilidad es: Ks = [Al3+] [OH-] 3 = s . (3 s)3 = 27. s4 . s = (2.10-33/27)1/4 = 9,2.10-9 mol/l

2.- a) [ Cl-] = 3,2 . 10-2 mol/l. b) Ks = 1,6.10-5

3.- a) S del cloruro de plata = 1,26 10-5 moles/l. S del fosfato de plata = 1,6 10-5 moles/l. Es más soluble, por tanto, el fosfato de plata.

b) Al aumentar la concentración de iones Ag+, por disociación completa del AgNO3, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (principio de Le Chatelier) disminuyendo la solubilidad del AgCl y del Ag3PO4 (efecto del ion común).

4.- a) 6,24 . 10-5 M. b) Como el CaF2 es una sal muy poco soluble, puede considerarse que precipita todo el Ca2+ cuando se añade la cantidad estequiométrica necesaria de F-, o sea 0,02 M.

5.- La solubilidad s de un compuesto viene determinada por la concentración de soluto en una disolución saturada. Se expresa en moles/l ó g/l y varía con la temperatura.

AmBn (sólido) = AmBn (disuelto) = m An+ + n Bm- .

Ks = [An+] m .[Bm-] n = (ms)m .(ns)n = mm . nn . Sm+n s = ( Ks / mm . nn ) 1 /m+n

6.- 1) s=1,41.10-4 moles/l 2) s = 6,25 10-4 moles/l 3) pH = 10,15 pH = 9,10

7.- a) [Ag+] mínima 10-9 M para el cloruro de plata y 2.10-5 M para el cromato de plata.

b) Como la concentración de Ag+ necesaria para iniciar la precipitación es menor en el AgCl que en el Ag2CrO4 (2 10-5 M), precipitará primero el AgCl y cuando la concentración de Ag+ alcance el valor suficiente (2.10-5 M) precipitará el Ag2CrO4 .

8.- Si a la disolución saturada de CaCO3 en equilibrio con su sólido se le añade Na2CO3, aumentamos la concentración de ion C032- y el equilibrio se desplazará hacia la izquierda (principio de Le Chatelier), disminuyendo la solubilidad del carbonato cálcico. Este hecho se conoce como efecto del ion común.

9.- Ks = [ Ag+ ] . [ Cl- ] = 2,8 10-10 y se aproxima [ Cl-] = s + 0,01 ~ 0,01 (puesto que s « 0,01)

La solubilidad del AgCl en una disolución de HCl disminuye por efecto del ion común (Cl-). En la disolución de HCl, la solubilidad del AgCl es igual a la concentración del ion que se encuentre en menor proporción, en este caso Ag+ . Por tanto, resulta:

s = Ks / [Cl-] = 2,8.10-8 M.

10.-a) Ks= 1,35.10-8 b) s = 5,4.10-8 M

11.- El sulfato de cobre (II) comercial se disuelve en agua caliente y se filtra para eliminar las impurezas. Después se concentra la disolución por ebullición y se pasa a un cristalizador. A medida que la temperatura desciende, la disolución se irá saturando y aparecerán los cristales. Se filtra y se separan los cristales de sulfato de cobre (II) puro. Material necesario: cristalizador, vaso de precipitados, embudo, papel de filtro, varilla de agitación, mechero y agua destilada.

12.- s = 8. 10-8 moles/l

13.- a) 8,19 . 10-5 g b) K, = 2,7 . 10-33 .

14.-a) Ambos sulfuros son muy poco solubles en agua. Las concentraciones mínimas de ion S2- necesarias para iniciar la precipitación son : 5,9 10-20 moles/l para el CoS y 5,1 . l0-14moles/l para el MnS. Precipita antes el CoS porque necesita una concentración de ion S2- menor que el MnS .

d) La concentración de ion Co2+ cuando comienza a precipitar el MnS será 1,1. 10-7M.

15.- Ks = 3,7 . 10-8 .

16.- s = 1,5 . 10-7 moles/l