View
1.127
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
Importància dels equilibris de precipitació
Equil ibris de precipitació o solubil i tatp.ex.: AgCl (s) ↔ Ag+ (aq) + Cl- (aq)
• Als temes treballats TOTES les espècies que intervenen als equilibris eren: – gasos – dissolucions aquoses – líquids purs (el valor de la seva concentració està inclos a la
Kc)
• Però hi ha molts equilbris on apareixen també sòlids.– Aquests NO surten a l’expressió de Kc, donat que la seva
concentració té un valor constant.
– Pex. CaCO3 (s) ⇔ CuO (s) + CO2 (g)
– Kc= [CO2]
Equil ibris heterogenis
• Són reaccions en les quals dos ions interaccionen per formar un sòlid que PRECIPITA.
– Pex. Què passa quan es mesclen dues solucions que contenen?
• solució 1: K2CrO4
• solució 2: AgNO3
– 2 Ag+ (aq) + CrO4-2 (aq) ⇔ Ag2 CrO4 (s) ↓
Reaccions de precipitació
CONCEPTES BÀSICS.
vdissoluc = vcristalitz ⇒ Equilibri
Dissolució saturada: Aquella que conté la màxima quantitatde solut que pot dissoldre’s en una determinada quantitat dedissolvent a una certa temperatura.
Solubilitat d’un solut en un cert dissolvent: Quantitat desolut necessària per a formar una dissolució saturada en unaquantitat determinada de dissolvent.
⇓Màxima quantitat de solut que es pot dissoldre en unaquantitat fixa de dissolvent.
[p.ex. NaCl en aigua a 0ºC ⇒ s = 35.7 g per 100 mL aigua]
Si dissolem menys quantitat⇓
dissolució no saturadas
grams solut / 100 mL dissolventgrams solut / L dissoluciómols solut / L dissolució (Molar)
Sòlidsiònics
cristal⋅lins
• Solubles (s ≥ 2⋅10-2 M)• Lleugerament solubles (10-5 M < s < 2⋅10-2 M)• Insolubles (s ≤ 10-5 M)
PbI2 (s) ↔ Pb2+ (aq) + 2 I- (aq)
• Dinàmic• Heterogeni• Reacció directa: dissolució• Reacció inversa: precipitació
[ Equilibris de solubilitat]
[ Equilibris de precipitació]
Reaccions de precipitació: Aquelles quedonen com a resultat la formació d’unproducte insoluble.
Precipitat: Sòlid insoluble que es formaper una reacció en dissolució.
PRODUCTE DE SOLUBILITAT ..
AgCl (s) ↔ Ag+ (aq) + Cl- (aq) KPS = [Ag+][Cl-]
[Concentracions en l’equilibri]
Producte desolubilitat
Bi2S3 (s) ↔ 2 Bi3+ (aq) + 3 S2- (aq)
KPS = [Bi3+]2 [S2-]3
Relació entre la solubilitat i el producte de solubilitat:
AgCl (s) ↔ Ag+ (aq) + Cl- (aq)
[ ]o − −[ ]eq s s
KPS = [Ag+][Cl-] = s2
PSKs =
KPS = (2s)2 (3s)3 5 PS
108
Ks =
Si KPS ↑ ⇒ s ↑
Com saber si es formarà precipitat?
Mesclem dues solucions que contenen dos ions quepoden formar una sal insoluble.
Q = KPS ⇒ Equilibri: solució saturada
Q > KPS ⇒ Es desplaça cap a l’esquerra: precipita
Q < KPS ⇒ No precipita: solució no saturada.
FACTORS QUE AFECTEN A LA SOLUBILITAT.
Efecte de la temperatura.
Afecta a KPS, ja que és una constant d’equilibri.
• Si ∆Hºdis > 0 (endotèrmica) ⇒ T ↑ KPS ↑ s ↑
• Si ∆Hºdis < 0 (exotèrmica) ⇒ T ↑ KPS ↓ s ↓
AB (s) ↔ A+ (aq) + B- (aq) ∆Hºdis = ?
Si afegim més dissolvent la concentració disminuirà i segons Le Chatellier l’equilibri s’intentarà compensar dissolent precipitat.
Pex. FeS⇔Fe2+ + S-2
Com disminuirà la concentració dels ions ferro i sofre el sulfur de ferro precipitat es dissoldrà en part o tot.
Efecte del dissolvent ..
Efecte de l ’ ió comú.
La solubilitat d’un compost iònic poc soluble disminueix en presència d’un segon solut que proporciona un ió comú.
PbI2 (s) ↔ Pb2+ (aq) + 2 I- (aq) KI (s) → K+ (aq) + I- (aq)
Ió comú
s (PbI2 en aigua) = 1.2⋅10-3 Ms (PbI2 en una dissolució 0.1 M de KI) = 7.1⋅10-7 M
Es produeix quan es mesclen dissolucions que contenen compostos iònics dissolts.
S’ha de comprovar si els ions mesclats poden o no formar nous precipitats.
Pex. Si barregem : dissolució 1 ZnS + dissolució 2 de Pb(NO3)2
Hem de comprovar si es formen algun d’aquests compostos:-Zn(NO3)2 no es formarà, tots els nitrats són molt
solubles
- PbS
Efecte salí.
Efecte del pH.
Mg(OH)2 (s) ↔ Mg2+ (aq) + 2 OH- (aq)
Si el pH es fa més àcid ⇒ menor [OH-] ⇒ ⇒ l’equilibri es desplaça cap a la dreta ⇒ major solubilitat.
Aquest efecte ocorre en totes les sals l’anió de les qualspresenta caràcter bàsic.
CaF2 (s) ↔ Ca2+ (aq) + 2 F- (aq)
F- (aq) + H+ (l) ↔ HF (aq)
La solubilitat de les sals que contenen anions bàsics augmentaa mesura que el pH disminueix.
Aplicació: Formació de càries
Esmalt dental: hidroxiapatita
Ca10(PO4)6(OH)2 (s) ↔ 10 Ca2+ (aq) + 6 PO43- (aq) + 2 OH- (aq)
Si s’afegeix F- es forma fluoroapatita: Ca10(PO4)6F2 (s) que resisteixmillor l’atac dels àcids.
Altres fenòmens: * Pluja àcida: dissol CaCO3 de monuments * CO2 de la respiració: deteriorament d’estalactites i estalagmites
■ És un dels mètodes utilitzats per eliminar ions de les solucions.
■ Pex. Eliminació del crom de les aigües residuals. El Cr és un metall molt tòxic que s’ha d’eliminar a les depuradores abans que entri a la fase biològica.
■ Ex. Volem separar [S-2]=1.10-2 i [CO3-2]=1.10-2
■ Podem afegir el catió Fe2+ donat que els Kps són molt diferents
■ Kps FeS= 1.10-19 ■ Kps Fe CO3=2.1 . 10 -11
PRECIPITACIÓ FRACCIONADA
■ Podem calcular la quantitat de [Fe+2]=que serà necessarìa perque comenci a precipitar cada un dels anions que volem separar
a) Kps FeS= 1.10-19
[Fe+2]= 1.10-19 / 1.10-2 =1.10-17M
Quan la concentració de ferro arriba a 1.10 –17 començarà la precipitació del sulfur de ferro (II)
b)Kps Fe CO3=2.1 . 10 –11
[Fe+2]= 2.1 . 10 –11/ 1.10-2 =2.1 . 10–9M
Quan la concentració de ferro arriba a 2.1 . 10–9M
començarà la precipitació del carbonat de ferro (II)
1.10-17M 2.1 . 10–9M[Fe+2]
No precipitacap
precipita el FeS
Precipiten tots dos
Els ions metàl⋅lics poden actuar com a àcids de Lewis. La unió d’un ió metàl⋅lic amb una (o més) bases de Lewis es coneix com a ió complex.
Ag+ (aq) + 2 NH3 (aq) ↔ Ag(NH3)2+ (aq)
Ió complex
Diaminplata
p.ex.: L’addició d’NH3 té un efecte espectacular sobre la solubilitat del AgCl, la qual s’incrementa molt.
AgCl (s) ↔ Ag+ (aq) + Cl- (aq)
FORMACIÓ D’IONS COMPLEXOS
Recommended