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Cálculo de la solubilidad con efecto de ion común - Contenido educativo

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Subido el 20 de diciembre de 2020 por Laura G.

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Bien, buenos días chicos. Voy a haceros un problema numérico del efecto de Lyon-Commun. 00:00:02
Sabéis que lo hemos trabajado de manera cualitativa y hemos dicho que Lyon-Commun lo que hace es disminuir la solubilidad, ¿vale? 00:00:07
Es decir, baja la solubilidad. 00:00:18
Explicamos ya por qué, hicimos alusión al principio de Le Chatelier, pero lo que quiero enseñaros en este problema es cómo hacerlo de manera numérica, ¿vale? 00:00:20
Entonces, bueno, este problema tiene dos partes. 00:00:31
La parte A, que en clase ya la hemos trabajado, nos dice que a 25 grados la solubilidad del yoduro de plomo 2 en agua pura es 0,7 gramos partido por litro. 00:00:35
Es decir, este dato de aquí es la S, ¿vale? Es la solubilidad, pero expresada en gramos partido por litro. 00:00:46
Y nos preguntan que calculemos el producto de solubilidad de esa sal. 00:00:54
y el apartado B nos dice que calculemos la solubilidad, pero en una disolución 0,1 molar de KI, es decir, estamos teniendo en este caso el ión común que es el yodo, 00:00:58
entonces aquí tenemos un caso de ión común. 00:01:14
Bien, os voy a explicar cómo se hacen los dos apartados, el primer apartado en clase sabéis que lo hemos trabajado bastante, 00:01:20
Lo voy a hacer rápidamente. En el apartado A simplemente lo que haríamos primero sería escribir el equilibrio de solubilidad. Tenemos esto, la sal sólida que está en equilibrio con sus iones que se encuentran en disolución. 00:01:29
el dato que nos están dando es la solubilidad expresada en gramos partido por litro 00:01:53
bien, os explico la parte teórica de esto 00:02:07
que básicamente sabéis que el producto de solubilidad para este equilibrio 00:02:12
que es un equilibrio heterogéneo es la concentración del plomo 00:02:16
por la concentración del yoduro al cuadrado 00:02:20
entonces, esta Ks se va a relacionar con la solubilidad de la siguiente manera 00:02:23
nosotros tenemos una situación inicial una concentración inicial y vamos a tener una 00:02:31
concentración de equilibrio en la concentración de equilibrio lo que se disocia relacionándolo 00:02:35
con el tema anterior sería x y 2 x que serían s que es lo que se queda disuelto y de aquí serían 00:02:42
2s, ¿no? Entonces la concentración de plomo valdría s y la concentración de yoduro valdría 00:02:53
2s. Por tanto, yo sé que la ks es igual a s por 2s al cuadrado, de lo que nos queda 00:03:02
que ks es 4s al cubo. Teniendo esto, lo único que tengo que hacer es calcular la solubilidad 00:03:12
y muy importante lo que os voy a decir, esta solubilidad de aquí, esta S, es solubilidad molar 00:03:21
y por tanto tiene que ir escrita en mol partido por litro, eso es súper importante 00:03:29
entonces lo único que nosotros tenemos que hacer es hacer un factor de conversión 00:03:34
calcularíamos la masa molar de nuestra sal, del PBI2, que vale 461 gramos partido por mol 00:03:39
De acuerdo, y entonces yo tengo 0,7 gramos partido por litro, estos gramos son de PBI2, lo voy a poner abajo, 461 gramos de PBI2 y arriba un mol de evidentemente mi sustancia que es el PBI2, que es el dioduro de plomo o dioduro de plomo 2, ¿no? 00:03:51
Entonces, si calculamos esa solubilidad, nos da 1,52 por 10 a la menos 3, ¿vale? Mol partido por litro. 00:04:18
ahora, esa solubilidad que está expresada en las unidades adecuadas 00:04:38
esta solubilidad la voy a marcar 00:04:44
esta solubilidad de aquí 00:04:48
la tenemos que llevar a la expresión que relaciona Ks con S 00:04:50
y entonces me quedará que Ks es igual a 4 por la S que vale 00:04:56
que es la solubilidad 1,52 por 10 a la menos 3 00:05:04
elevado al cubo, entonces 00:05:08
si hacemos esto 00:05:11
nos da 1,4 por 10 a la menos 8 00:05:14
y este es el valor numérico del producto de solubilidad 00:05:19
de esa sal, que lo voy a anotar aquí 00:05:24
porque lo vamos a necesitar para luego 00:05:26
bien, y también voy a anotar este valor de solubilidad 00:05:31
solubilidad expresada en moles partido por litro bien entonces esta parte que en clase y sabéis 00:05:36
que la hemos trabajado bastante es bastante fácil solamente que tener en cuenta cuando solubilidad 00:05:48
en gramos litros y solubilidad en el molitro solubilidad mola y ahora lo que vamos a lo que 00:05:57
vamos a hacer es la parte B del problema, aquí se me ha borrado el equilibrio, no pasa 00:06:06
nada y vamos con el apartado B. En el apartado B me preguntan la solubilidad en disolución 00:06:15
de yoduro de potasio 0,1 molar. Evidentemente nosotros sabemos que va a disminuir por el 00:06:28
El problema es cómo esto nosotros lo vamos a calcular. 00:06:37
Entonces, vosotros tenéis que entender lo siguiente, 00:06:43
que la concentración de CaI del yoduro de potasio es la misma que la concentración del yoduro. 00:06:45
Muy sencillo. 00:06:53
En esta sal, por cada mol de sal, vais a tener un mol de yodo. 00:06:54
Esto en clase os lo he explicado. 00:07:01
Esta sal da Ca+, más y menos. 00:07:06
Por tanto, por cada mol de esta sal, de esto vais a tener también un mol 00:07:10
Por tanto, las concentraciones van a ser las mismas 00:07:17
Es decir, que va a valer también esta concentración 0,1 molar 00:07:20
Entonces, en nuestro equilibrio, a nivel inicial, en concentración inicial de yoduros 00:07:25
Voy a poner 0,1 00:07:33
Queda un poco raro el numerito 00:07:35
Vamos a poner 0,1 00:07:39
Es decir, inicialmente yo estoy teniendo de esto, ¿vale? Entonces, ¿qué ocurre? Que si yo ahora establezco el equilibrio, esto es sólido, esto es sólido, aquí aparece S y del yoduro aparece 0,1, que es lo que yo hoy tenía, más 2S, porque hay una parte que se me está solubilizando, ¿vale? 00:07:41
Entonces, yo sé que el producto de solubilidad, que es la concentración del plomo, del ión plomo, por la concentración del ión yoduro al cuadrado, en este caso sería S por 0,1 más 2S al cuadrado. 00:08:11
Bien, y aquí viene un aspecto que os cuesta entender 00:08:35
Y a ver si logro que lo entendáis 00:08:39
Y es que esta concentración de equilibrio del yoduro 00:08:42
Vamos a establecer una aproximación 00:08:47
Y es que 2S va a ser muy pequeño 00:08:52
Con respecto a 0,1 00:08:55
Tan pequeño que va a ser despreciable 00:08:59
¿Por qué? Esto va a ser así 00:09:02
Mirad aquí, si operáis habría una ecuación de tercer grado y entonces como este valor de ks es muy pequeño, que lo voy a poner aquí, que es 1,4 por 10 a la menos 8, 00:09:04
si nosotros hiciésemos la ecuación sin hacer ninguna aproximación, este valor de s va a salir muy pequeño. 00:09:21
entonces como va a salir tan pequeño, tan pequeño frente a 0,1 00:09:31
nosotros lo vamos a poder despreciar de aquí 00:09:36
y de aquí 00:09:39
y entonces la ecuación me va a quedar 00:09:41
S por 0,1 elevado al cuadrado 00:09:45
y esto evidentemente es más fácil de resolver 00:09:49
es decir que 1,4 por 10 a la menos 8 00:09:52
si yo voy resolviendo me queda S por 0,01 00:09:57
De lo que ese será igual a 1,4 por 10 a la menos 8 entre 0,01. 00:10:01
Y esto es igual a 1,4 por 10 a la menos 6, perdón que he puesto menos 8, sería 10 a la menos 6, voy a borrar por aquí, mol partido por litro. 00:10:10
por tanto yo creo que ya podéis ver la conclusión que vamos a establecer 00:10:28
mirad esta solubilidad que sería la del apartado B 00:10:34
que la voy a anotar aquí al lado del apartado para que tengamos el valor 00:10:40
1,4 por 10 a la menos 6 mol partido por litro 00:10:46
entonces nosotros podemos comparar las dos 00:10:53
En una disolución de yoduro de potasio vale 1,4 por 10 a la menos 6, en agua pura vale 1,52 por 10 a la menos 3, evidentemente ¿qué hace la solubilidad? 00:10:57
Lo estamos comprobando, disminuye, que es lo que hemos dicho, está disminuyendo por efecto del ión común, ¿de acuerdo? 00:11:16
Entonces si comparamos los valores, pues 10 a la menos 6 frente a 10 a la menos 3, evidentemente es un valor más bajo, ¿vale? 00:11:24
Así que bueno, cualquier duda me la mandáis a través del correo o a través del foro de la aula virtual 00:11:31
Y si queréis que os grabe algún problema más, pues me lo comentáis, ¿vale? 00:11:38
Venga chicos, hasta luego 00:11:46
Autor/es:
Laura García García
Subido por:
Laura G.
Licencia:
Reconocimiento - Compartir igual
Visualizaciones:
103
Fecha:
20 de diciembre de 2020 - 16:44
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ISIDRA DE GUZMAN
Duración:
11′ 51″
Relación de aspecto:
1.91:1
Resolución:
1024x536 píxeles
Tamaño:
25.57 MBytes

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