La solubilidad y la precipitación son conceptos fundamentales en la química, especialmente en el estudio de las disoluciones y las reacciones químicas. Conocer cómo se comportan distintas sustancias al mezclarse, así como los factores que afectan su solubilidad, es esencial para estudiantes de química de bachillerato y universitarios. En este artículo, exploraremos ejercicios resueltos, principios teóricos y ejemplos prácticos que ayudarán a comprender estos conceptos de manera más profunda.
Ejercicios de equilibrio de solubilidad resueltos
Los ejercicios sobre equilibrio de solubilidad son comunes en exámenes de química, pues permiten evaluar el entendimiento del producto de solubilidad (Kps) y su relación con la solubilidad de una sal en disolución.
Ejercicios sobre solubilidad y producto de solubilidad
El producto de solubilidad es una constante específica para cada sal que se define a una temperatura dada. A continuación, se presentan algunos ejercicios con sus soluciones:
- A 25ºC, el producto de solubilidad del fluoruro de calcio (CaF2) es 3,5·10-11. ¿Cuál es su solubilidad?
- A 25ºC, la solubilidad en agua del cloruro de plata (AgCl) es 1,34·10-5 molar. ¿Cuál es su producto de solubilidad?
- El producto de solubilidad del sulfuro de plomo (II) (PbS) es 3·10-7. Calcular su solubilidad en mg/L y g/100ml, usando las masas atómicas S: 32; Pb: 207,2.
Para resolver estos problemas, es crucial aplicar la relación entre solubilidad y Kps, utilizando las ecuaciones pertinentes y las proporciones adecuadas.
Ejercicios de solubilidad resueltos de exámenes de 2º bachillerato y selectividad
La práctica de ejercicios de solubilidad es esencial para preparar a los estudiantes para pruebas estandarizadas como el bachillerato y la selectividad. Aquí se presentan ejercicios típicos:
Ejercicio clásico de examen
La solubilidad del fluoruro de bario (BaF2) en agua es 1,30 g·L–1. Se pide calcular:
- El producto de solubilidad de la sal.
- La solubilidad de BaF2 en una disolución acuosa de 1 M de BaCl2.
Para resolverlo, se deben usar las masas atómicas: Ba = 137,3 u; F = 19 u.
Ejercicio resuelto de examen de selectividad
Una disolución saturada de yoduro de plomo (II) (PbI2) tiene una concentración de 0,56 g·L−1. Calcular:
Esto también puede interesarte...Ejercicios resueltos de reacciones de dismutación redox- El producto de solubilidad, Ks, del yoduro de plomo (II).
- La solubilidad del PbI2 en una disolución 0,5 M de yoduro de potasio (KI).
Datos: I = 127; Pb = 207.
Ejercicios de precipitación: ¿se formará precipitado al mezclar dos disoluciones?
La precipitación es un fenómeno que ocurre cuando dos soluciones se combinan y forman un sólido insoluble. Los ejercicios sobre este tema son importantes para entender las reacciones de precipitación en química.
Ejercicios resueltos de precipitación
Consideremos el siguiente ejercicio clásico de examen:
Se mezclan 0,2 L de disolución de nitrato de aluminio (Al(NO3)3) 0,1 M con 0,1 L de disolución de hidróxido de sodio (NaOH) 0,4 M. ¿Se produce la precipitación del hidróxido de aluminio (Al(OH)3)? Escriba el equilibrio de solubilidad que tiene lugar, detallando el estado de todas las especies.
DATO: Kps del hidróxido de aluminio = 3·10−34.
Otro ejercicio interesante es el siguiente:
Se añaden 20 mL de nitrato de bario 0,1 M a 50 mL de disolución de carbonato de sodio 0,1 M. ¿Precipitará carbonato de bario (BaCO3)? Dato Kps(BaCO3) = 8,1·10-12.
Esto también puede interesarte...Ejercicios resueltos de reacciones de dismutación redoxSolubilidad y pH: ejercicios resueltos
La relación entre solubilidad y pH es fundamental en química, especialmente al tratar con compuestos que pueden comportarse como ácidos o bases. Los conceptos de pH son esenciales para calcular la solubilidad en contextos donde se requiere conocer cómo el pH afecta la disolución de una sustancia.
Ejercicios sobre el producto de solubilidad y pH
Un ejercicio que ilustra esta relación es el siguiente:
El producto de solubilidad del hidróxido de manganeso (Mn(OH)2) es 4,6·10-14. ¿Cuál es el pH de una disolución saturada de Mn(OH)2?
Además, si conocemos el pH de una disolución saturada de hidróxido de calcio (Ca(OH)2) en agua pura, a cierta temperatura, se pide calcular:
- Escribir el equilibrio de solubilidad ajustado, detallando el estado de todas las especies.
- Calcular la solubilidad molar del hidróxido de calcio y su producto de solubilidad.
Un experimento interesante para visualizar la precipitación es el de mezclar leche con coca-cola, donde se produce una reacción visible. Se realizarán dos pruebas: una con leche caliente y otra con leche fría, para observar las diferencias.
Para más información y ejercicios resueltos, puedes visitar el curso de química de 2º de bachillerato y química general.
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