1. PROBLEMES DE SOLUBILITAT 2. Es preparen 200 mL duna dissoluci
saturada de fosfat de plata. Quan sevapora el dissolvent queda un
residu sec de 3,2 mg. Quina s la solubilitat del fosfat de plata en
mol/L El residu sec s la massa de sal que es dissol en la dissoluci
saturada, per tant: s= 3' 2 mg de fosfat de plata 200 mL x 1g 1000
mg x 1mol de fosfat de plata 202' 9 g de fosfat de plata x 1000mL 1
L =7' 9105 M 3. Calculem la solubilitat de cada sal a partir del
Kps seguint el seu equilibri: AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) [ ]e - s
s Kps= [Ag+ ][Cl- ]= ss = s2 Ag2CrO4 (s) 2 Ag+ (aq) + CrO4 2- (aq)
[ ]e - 2s 3s Kps= [Ag+ ]2 [CrO4 2- ] = (2s)2 s = 4s3 Per tant la
sal ms soluble, la que t major solubilitat s el AgCl Quin Quina sal
s ms soluble el AgCl (Kps=1,7610-10 ) o el Ag2CrO4 (Kps=1,110-12 )
MKs ps 510 1033'11076'1 === M K s ps 73 12 3 102'5 4 101'1 4 === 4.
Calculem la solubilitat de cada sal a partir del Kps seguint el seu
equilibri: AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) [ ]e - s s Kps= [Ag+ ][Cl-
]= ss = s2 Ag2CrO4 (s) 2 Ag+ (aq) + CrO4 2- (aq) [ ]e - 2s 3s Kps=
[Ag+ ]2 [CrO4 2- ] = (2s)2 s = 4s3 Per tant la sal ms soluble, la
que t major solubilitat s el AgCl Quin Quina sal s ms soluble el
AgCl (Kps=1,7610-10 ) o el Ag2CrO4 (Kps=1,110-12 ) MKs ps 510
1033'11076'1 === M K s ps 73 12 3 102'5 4 101'1 4 === 5. Calculem
la solubilitat del BaSO4 a partir del Kps BaSO4 (s) Ba2+ (aq) + SO4
2- (aq) [ ]e - s s Kps= [Ba2+ ][SO4 2- ]= ss = s2 Quina quantitat
de Ba2+ (aq) contenen 200 mL d'una dissoluci saturada de BaSO4 ?
Kps = 1'110-10 (20) MKs ps 510 1005'1101'1 === ++ ==== + 2652
101'22'01005'1][ 2 BamolL L mol VsnBas Ba + === ++ 246 1088'2 1
3'137 101'222 Bag mol g molMnm BaBaBa 6. Les ppm s una forma
d'expressar la concentraci (g de solut per cada mili de grams
d'aigua o dissoluci. La passaren a mol/L Calculem la solubilitat de
la dissoluci i comparem PbSO4 (s) Pb2+ (aq) + SO4 2- (aq) [ ]e - s
s Kps= [Pb2+ ][SO4 2- ]= ss = s2 Per tant una dissoluci saturada de
PbSO4 t una major concentraci en Pb2+ i sobrepassa el limit perms.
La mxima quantitat de Pb2+ (aq) en l'aigua potable s 0'05 ppm. Una
dissoluci saturada de PbSO4 rebasaria aquesta quantitat? Kps =
1'610-8 (22) M aiguadL aiguadg x Pbg Pbmol x aiguadg Pbg 6 2 2 6 2
104'2 '1 '1000 2'207 1 '10 5'0 + ++ = MKs ps 48 1026'1106'1 === 7.
Calculem la solubilitat a 50C i a 25C MgA2 (s) Mg2+ (aq) + 2 A-
(aq) [ ]e - s 2s Kps= [Mg2+ ][A- ]2 = s(2s)2 = 4s3 A 50 C A 25 C La
massa de sal dissolta a cada temperarura s A 50 C A 25 C msal que
precipita = mdissolta a 50C mdissolta a 25C = 0'03 0'026= 0'004 g
Per al palmitat de magnesi Mg(C16O31O2)2 la Kps a 50C val 4'810-12
i a 25C s de 3'310-12. A partir de 525 mL d'una dissoluci saturada
d'aquesta sal calcula la quantitat de sal que precipitar quan si es
refreda la dissoluci de 50 C a 25C (24) 3 4 psK s = Ms 43 12 1007'1
4 108'4 == Ms 53 12 1038'9 4 103'3 == g mol gmolMnm molL L
molVsVMgAn MgAsal sal 03'03'534106'5 106'5525'01007'1][ 5 54 2 2
=== ==== g mol gmolMnm molL L molVsVMgAn MgAsal sal 026'03'534109'4
109'4525'01038'9][ 5 55 2 2 === ==== 8. A partir de l'equilibri AgI
(s) Ag+ (aq) + I- (aq) [ ]e - s s Kps= [Ag+ ][I- ]= ss = s2 =
(1'2210-8 )2 = 1'2210-8 = 1'4910-16 La solubilitat del iodur de
plata, AgI, s de 1'2210-8 mol/L a 25C. Calcula Kps (2) 9. Amb el pH
podem calcular la [OH- ] pOH= 14-12'4= 1'6 [OH- ]=10-1'6= 0'025 M A
partir de l'equilibri de solubilitat del Ca(OH)2 Ca(OH)2 (s) Ca2+
(aq) + 2 OH- (aq) [ ]e - s 2s Segons l'equilibri la [OH- ]=2s s=
0'025/2= 0'0126 M Kps= [Ca2+ ][OH- ]2 = s(2s)2 = 4s3 = 4(0'0126)3 =
810-6 Quan s'afegeixen 4'68 g de Ca(OH)2 a 1 L d'aigua s'obt una
dissoluci de pH=12'4. Calcula la Kps del Ca(OH)2 (27) 10. A partir
de l'equilibri Ni(OH)2 (s) Ni2+ (aq) + 2 OH- (aq) Qps= [Ni2+ ]i
[OH- ]i 2 La dissoluci comenar a precipitar quan Q>Kps. 0'01[OH-
]2 > 1'610-14 [OH- ] > 1'2610-6 M pOH = -log 1'2610-6 = 5'9
pH > 8'1 Disposem d'una dissoluci de Ni2+ 0'01 M. A quin valor
de pH comenar a precipitar el Ni(OH)2 . Kps=1'610-14 (3) 11. Els
equilibris de cada sal sn: AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) Qps= [Ag+
]i [Cl- ]i Ag2CrO4 (s) 2 Ag+ (aq) + CrO4 2- (aq) Qps= [Ag+ ]i 2
[CrO4 2- ]i Les sals precipitaran quan Qps >Kps Calculem la
quantitat de Ag+ que fa falta per a precipitar cada sal AgCl [Ag+
]i 0'2 > 1'110-10 [Ag+ ]i > 5'510-10 M Ag2CrO4 [Ag+ ]i 2 0'1
> 1'910-12 [Ag+ ]i > 4'410-6 M Precipitar primerament la sal
que necessite menys Ag+ , per tant ser el AgCl Una dissoluci s 02M
de Cl- i 01M de CrO4 2- . Afegim gota a gota una dissoluci de AgNO3
(aq). Quina sal precipitar en primer lloc? Kps(AgCl)=1110-10 ;
Kps(Ag2CrO4)=1910-12 12. A partir dels equilibris: Pb(OH)2 (s) Pb2+
(aq) + 2 OH- (aq) Qps= [Pb2+ ]i [OH- ]i 2 Zn(OH)2 (s) Zn2+ (aq) + 2
OH- (aq) Qps= [Zn2+ ]i [OH- ]i 2 A partir del pH calculem [OH- ]
pOH=14-6=8 [OH- ]= 10-pOH = 10-8 M Si Qps > Kps precipitaran
Pb(OH)2 Qps= 10-6 (10-8 )2 = 10-22 < 2'810-16 No precipita
Zn(OH)2 Qps= 10-6 (10-8 )2 = 10-22 < 4'510-17 No precipita Un
aigua subterrnia de pH= 6 cont una dissoluci que s 10-6 M en Pb2+ i
en Zn2+ . Precipitar Pb(OH)2 o Zn(OH)2 . Kps (Pb(OH)2 )=2'810-16 ,
Kps (Zn(OH)2 )= 4'510-17 (36) 13. Les sals de Pb(NO3 )2 i Na2 SO4
sn prou solubles Pb(NO3 )2 (s) Pb2+ (aq) + 2 NO3 - (aq) Na2 SO4 (s)
2 Na+ (aq) + SO4 2- (aq) per a l'entrar en contacte les seues
dissolucions, l'i Pb2+ i el SO4 2 s'estableix un nou equilibri que
pot formar la sal PbSO4 que s insoluble. Es formar precipitat si
Qps>Kps. Siga l'equilibri: PbSO4 (s) Pb2+ (aq) + SO4 2- (aq)
Qps= [Pb2+ ]i [SO4 2- ]i Indica si es forma precipitat quan
s'afegeixen 0'1 L d'una dissoluci 0'003 M de Pb(NO3 )2 a 0'4 L
d'una dissoluci 0'005 M de Na2 SO4 . Nota: Kps (PbSO4 )=1'610-6
(R2) M L L molL Pb i 42 106 )4'01'0( 003'01'0 ][ + = + = 14. Qps=
[Pb2+ ]i [SO4 2- ]i = 610-4 410-3 = 2'410-6 Com es compleix que Qps
(2'410-6 ) > Kps (1'610-6 ) Si que es forma precipitat M L L
molL SO i 32 4 104 )4'01'0( 005'04'0 ][ = + = 15. A partir de
l'equilibri CaCO3 (s) Ca2+ (aq) + CO3 2- (aq) [ ]e - s s Kps= [Ca2+
][CO3 2- ]= ss = s2 = (9'310-5 )2 = 8'6510-9 La dissoluci de Na2
CO3 proporciona inicialment una concentraci d'ions [CO3 2- ]i =
0'05 M, la solubilitat augmentar per efecte d'i com CaCO3 (s) Ca2+
(aq) + CO3 2- (aq) [ ]i - - 0'05 [ ]e - s' 0'05 + s' Kps= [Ca2+
][CO3 2- ]= s'(s' + 0'05) = 8'6510-9 s'= 1'710-7 M La solubilitat
del CaCO3 en aigua pura s de 9'310-5 M, calcula la seua solubilitat
en una dissoluci 0'05 M de Na2 CO3 . (23) 16. Augmentar la
solubilitat de les sals que continguen un ani que siga una base
dbil que al disminuir el pH reaccionar amb H+ i ser eliminat de
l'equilibri de solubilitat i per tant segons el Principi de Le
Chatelier per contrarestar la seua dismininuci l'equilibri
evolucionar Sal Ions. AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) Base molt dbil (
no reacciona) Ni(OH)2 (s) Ni2+ (aq) + OH- (aq) Amb H+ s'elimina
(solubilitat ) CaCO3 (s) Ca2+ (aq) + CO3 2- (aq) Base dbil
(s'elimina) CO3 2- (aq) + H+ HCO3 - (solubilitat ) Indica per a
quines de les sals segents la solubilitat augmenta al diminuir el
pH: AgCl, Ni(OH)2 , CaCO3 (6) 17. Apliquem el Principi de Le
Chatelier. a) Si s'augmenta la temperatura per tal contrarestar
l'equilibri evoluciona en el sentit de la reacci endotrmica Sal
Ions, augmentar la quantitat de Ba2+ . b) El Na2 SO4 s una sal
soluble que aporta ions SO4 2- . Per efecte d'i com per
contrarestar aquest increment, l'equilibri evoluciona en el sentit
que el fa disminuir Sal Ions. Disminueix la quantitat de Ba2+ . c)
En un equilibri heterogeni la variaci en la quantitat del slid no
modifica l'equilibri. Quins dels mtodes segents disminiur la
concentraci de Ba2+ en l'equilibri: BaSO4 (s) Ba2+ (aq) + SO4 2-
(aq) H>0 a) Augmentar la temperatura. b) Afegir Na2 SO4 c)
Afegir BaSO4 (21) 18. Tots els equilibris estn relacionats entre si
a) Com a Cu2+ (aq). Color blau cel. b) Es forma un precipitat de
Cu(OH)2 segons l'equilibri 1 c) El NH3 (base dbil) proporciona OH-
segons l'equilibri 4 Es forma un precipitat de Cu(OH)2 predomina
l'equilibri 1 sobre el 2, Tenint en compte els segents equilibris:
1) Cu(OH)2 (s) (blau) Cu2+ (aq) (blau cel) + OH- (aq) Ks=2'210-20
2) Cu2+ (aq) (blau cel) + NH3 (aq) Cu(NH3 )4 2+ (aq) (blau metllic)
Kc=1'11013 3) NH3 (aq) + HCl (aq) NH4 + (aq) + Cl- (aq) Kn= molt
gran 4) NH3 (aq) + H2 O (aq) NH4 + (aq) + OH- (aq) Kb= 1'810-5 De
quina manera es trobar el Cu2+ en: a) En aigua. b) En un medi bsic
c) Amb una baixa concentraci d'amonac. d) Am una alta concentraci
d'amonac d) En el medi anterior si afegim HCl 19. d) Es forma
Cu(NH3 )4 2+ (aq) de color blau metllic. Predomina l'equilibri 2.
Si inicialment hi haguera precipitat de Cu(OH)2 (blau) l'excs
d'amoniac al reaccionar amb Cu2+ l'eliminaria de l'equilibri 1 i el
despalaaria Sal Ions. e) Si afegim HCl, aquest eliminar NH3 de
l'equilibri 2 i desapareix El Cu(NH3 )4 2+ , com tamb influeix en
l'equilibri 1, depenint del pH predominar el Cu2+ (blau cel) o el
Cu(OH)2 (precipitat blau) 20. Calculem el mols de BaSO4 Segons
l'estequiometria BaSO4 (s) Ba2+ (aq) + SO4 2- (aq) per cada mol de
BaSO4 hi ha 1 mol de SO4 2- , per tant nSO42- = nBaSO4 = 0'01 mol
de SO4 2- Per a determinar el contingut de Na2SO4 en una mostra es
van dissoldre 2 g amb aigua, es va fer reaccionar amb Ba(OH)2,
obtenint-se 2,46 g de BaSO4 precipitat. Quin s el % de sulfat de
sodi en la mostra ? 401'0 3'233 46'2 4 BaSOdemol mol g g M m nBaSO
=== 21. Segons l'estequiometria Na2 SO4 (s) 2 Na+ (aq) + SO4 2-
(aq) per cada mol de Na2 SO4 hi ha 1 mol de SO4 2- , per tant
nSO42- = nNa2SO4 = 0'01 mol de Na2 SO4 La massa de Na2 SO4 ser
%71100 2 42'1 100% 42'18'14101'0 42 42 42 42 === === g g m m SONa
SONagMnm mescla SONa SONa
