Producto de solubilidad y fenómenos de Co-Precipitación

Universidad de Chile
Facultad de Ciencias FÃ−sicas y Matemáticas
Departamento QuÃ−mica
“Tarea número Dos
Producto de solubilidad y fenómenos de Co-Precipitación”
1- La solubilidad y el producto de solubilidad.
Las reglas de solubilidad , aunque útiles, no permiten hacer predicciones cuantitativas sobre la calidad de un
componente iónico dado que se disolverá en agua. Todo lo que se necesita para desarrollar un enfoque
cuantitativo es comprender que la solubilidad puede analizarse como un caso especial de equilibrio
quÃ−mico.
Nota: Se entiende que el disolvente es el agua a una temperatura de 25°C para todos los estudios de
solubilidad.
El producto de solubilidad :
Se va a considerar una disolución saturada de cloruro de plata que está en contacto con cloruro de plata
sólido. El equilibrio de solubilidad puede representarse como:
AgCl(s)Ag+(ac)+Cl-(ac)
Ya que las sales tales como el AgCl se tratan como electrólitos fuertes, se supone que todo el AgCl que se
disuelve en Agua se disocia completamente en los iones Ag+ y Cl- . Se sabe por otra parte que para
reacciones heterogéneas la concentración del sólido se toma como una cte. Luego la constante de
equilibrio asociada a la disolución del AgCl será :
KPS =[Ag+][Cl-]
En donde la constante KPS se llama constante del producto de solubilidad o simplemente producto de
solubilidad. En general , el producto de solubilidad de un compuesto es el producto de las concentraciones
molares de los iones constituyentes , cada uno elevado a la potencia según sea su coeficiente
estequiométrico en la ecuación de equilibrio. El valor de KPS indica el grado de solubilidad de un
compuesto :mientras mas grande sea el valor de
KPS , mayor es el grado de solubilidad del compuesto.
En resumen el producto de solubilidad KPS expresa el equilibrio entre un sólido y sus iones en disolución
2-Fénomeno de co-precipitación:
Las sustancias que son solubles cuando se forma un precipitado son arrastradas por este, se dice que quedan
co-precipitadas . La condición de precipitación es fundamental para estudiar la intensidad de la
contaminación por sustancias co-precipitadas tales como la naturaleza del precipitado en que se efectuó y
de la clase y concentración de los iones presentes en la disolución en la cual se efectuó la precipitación .
1
Observando esta gran gama de condiciones implica que existen distintos tipos de co-precipitación.
La adsorción es un proceso mediante el átomos iones o moléculas se adhieren a una superficie .Existen
precipitados tales como amorfos y gelatinosos los cuales son resultado de la floculacion de los coloides ,son
apropiados para quedar altamente contaminados por adsorción si se tiene en cuenta la elevada superficie
especifica que presentan. Constituye una regla gral. Que un ion que forma parte de la red cristalina de un
precipitado es adsorbido muy fuertemente.
La oclusión corresponde al proceso en virtud del cual durante la formación del precipitado se van
incorporando a el sustancias extrañas. Si algún ion del precipitado que tenga la misma estructura que el
precipitado(es decir, que sea isomorfo con él )el ion extraño puede depositarse en la red cristalina del
precipitado en una posición normalmente usada por un ion del precipitado , y se forman cristales mixtos o
disoluciones sólidas .
A continuación se presenta un ejemplo de un método de precipitación:
Precipitador electrostático, aparato eléctrico desarrollado hacia 1906 para eliminar impurezas como el
polvo, el humo o el vapor que se encuentran suspendidas en el aire o en otros gases. A pesar de ser más
caros que otros colectores mecánicos, como los filtros de aire, los precipitadores electrostáticos son más
eficientes, sobre todo en la eliminación de partÃ−culas muy pequeñas. El gas que va a ser purificado se
mueve a través de conductos que tienen una serie de electrodos de descarga colocados en sus centros,
aislados eléctricamente del resto del precipitador. Los electrodos se alimentan con corriente continua a alto
voltaje, que va de los 30.000 a los 50.000 V. Al otro lado de los electrodos de descarga, se encuentran los
grandes electrodos de metal del colector que están cargados eléctricamente.
La corriente de alto voltaje que se aplica a los electrodos de descarga ioniza las impurezas: esta ionización
carga las partÃ−culas en suspensión. Los electrodos del colector tienen una carga opuesta a la de las
partÃ−culas ionizadas, de tal forma que éstas se mueven hacia estos electrodos y llegan a depositarse en la
superficie de los mismos. Los electrodos del colector deben lavarse o limpiarse cada cierto tiempo para
eliminar las impurezas depositadas. Los precipitadores electrostáticos se usan mucho para eliminar la
contaminación atmosférica de las chimeneas de los aparatos industriales como, por ejemplo, las calderas
de vapor y los hornos de cemento. Además se utilizan para recoger vapores de ácido sulfúrico y de ácido
fosfórico, y para recuperar compuestos de sodio en la sosa y en molinos de pasta de sulfato.
2