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Solubilidad de la constante del producto de solubilidad

Transcripción del video

nuestra meta es calcular la solubilidad del hidróxido de cobre 2 y nos dan la constante de producto de solubilidad kps que es igual a 2.2 por 10 a la menos 20 a 25 grados celsius conceptualizamos este problema primero y digamos que tenemos algo de hidróxido de cobre 2 que es azul digamos que agregamos un poco de hidróxido de cobre 2 en un vaso de precipitado que contiene agua este es un compuesto iónico poco soluble no todo lo que pongamos en el vaso se disolverá digamos que sólo una pequeña porción de esto se disuelve tomaré mi borrador aquí y quitaré un poco de sólido de aquí arriba digamos que esa pequeña porción se convirtió en guiones coaliciones tenemos en solución el cobre 2 nos dice que tenemos iones de cobre 2 más en la solución dos más y luego también tienes iones de hidróxido en solución o h - tenemos iones de hidróxido en solución también eventualmente alcanzamos el equilibrio alcanzamos el equilibrio de solubilidad donde la proporción de disolución es igual a la proporción de precipitación así que continuamos escribiendo eso cuál es la fórmula química para el hidróxido de cobre 2 podemos usar este pequeño y simple truco de aquí cruzar tus cargas para obtener la siguiente fórmula química si uno en paréntesis h y 12 aquí ese es nuestro sólido y también tenemos nuestros iones dos más nuestros ángeles en solución también tenemos los iones de hidróxido en solución - necesitamos balancear esto así que necesitamos un 2 en el guión de hidróxido y todo lo demás aquí tendrá un 1 hagamos una tabla ice tenemos nuestra concentración inicial nuestro cambio y luego finalmente nuestra concentración en equilibrio antes de que esa pequeña porción de hidróxido de cobre 2 se disuelva esa pequeña cantidad que borre antes no tenemos nada para la concentración de nuestros iones en solución esa es la concentración inicial de nuestros iones ahora pensemos en la pequeña cantidad de hidróxido de cobre 2 el sólido que se disolvió digamos que x es igual a la concentración de hidróxido de cobre 2 que se disolvió vamos a perder la concentración de hidróxido de cobre 2 que diremos es x de tus proporciones molares por cada molde hidróxido de cobre 2 que se disuelve obtenemos un moldean iones de cobre dos más en solución si estamos perdiendo x de la concentración de hidróxido de cobre 2 vamos a ganar x para la concentración de iones d tengo dos más en solución y para iones de hidróxido por cada molde hidróxido de cobre 2 que se disuelve obtenemos dos moles de iones de hidróxido en lugar de x sería 2x ganaremos 2x para la concentración de ión de hidróxido en equilibrio las concentraciones de equilibrio de nuestros guiones serán x para el cobre dos más y 2x para el hidróxido escribamos nuestra expresión de equilibrio kps es igual a vemos nuestros productos tenemos pseudos más ponemos concentración de y dos más y elevamos la concentración al poder del coeficiente y aquí nuestro coeficiente es 1 el vamos es toda la primera potencia luego nuestro otro producto de aquí será el guión de hidróxido o h - y elevamos esa concentración al poder de un coeficiente que en este caso es dos necesitamos escribir un 2 aquí nuevamente dejamos este sonido puro fuera de nuestra expresión de equilibrio bien evaluamos para acá ps nos dieron la constante de producto de solubilidad es de 2.2 por 10 a la menos 20 evaluamos eso esto es igual a 2.2 por 10 a la menos 20 y esto es igual a la concentración de iones de cobre dos más en equilibrio que agregamos eso esto es x a la primera potencia por la concentración de iones de hidróxido en equilibrio elevado a la segunda potencia esto sería 2x y luego tenemos que elevarlo al cuadrado aquí y aquí es donde algunos estudiantes se confunden un poco porque dicen que estás duplicando la concentración aquí y luego la eleva al cuadrado estás haciendo lo mismo dos veces pero recuerda estas son dos cosas diferentes este 2x es por las proporciones molares y lo elevamos a la potencia del coeficiente porque eso es lo que haces en una expresión de equilibrio esas son dos cosas diferentes no estamos haciendo lo mismo dos veces ahora sigamos con nuestra álgebra en el lado derecho tenemos x por 4x al cuadrado y eso es igual a 4x al cubo esto es igual a 2.2 por 10 a la menos 20 necesitamos dividir eso entre 4 tenemos que dividir 2.2 por 10 a la menos 20 entre 4 puedes hacer eso en tu cabeza o en la calculadora 2.2 x al menos 20 dividimos eso entre 4 y obtenemos 5.5 por ea la menos 21 tenemos que 5.5 por 10 a la menos 21 es igual a x al cubo para obtener el valor de x tenemos que obtener la raíz cúbica de 5.5 por 10 a la menos 21 y desafortunadamente en esta calculadora es un poco más enredado que en otras en otras calculadoras es muy directo y fácil de hacer déjame mostrarte cómo sacar la raíz cúbica de algo en una de 85 calcularemos la raíz cúbica así que pondremos un 3 aquí y una manera de encontrar la función es ir a la segunda función catálogo y desplazarte hacia arriba hasta ver el símbolo no lo he visto ahí está ese es el símbolo que queremos estamos intentando obtener la raíz cúbica de 5.5 por 10 a la menos 21 y eso nos da la raíz cúbica que es igual a continuemos redondeando eso a 1.8 por 10 a la menos 7x es igual a 1.8 por 10 a la menos 7 y esta será la concentración las unidades son volar esto será la concentración de cobre dos más en equilibrio volvamos aquí arriba es igual a la concentración de cobre dos más en equilibrio y nota que también es igual a la solubilidad molar de hidróxido de cobre 2 esto es cuanto hidróxido de cobre 2 disuelve x así que encontramos la solubilidad molar del hidróxido de cobre 2 la pregunta nos pide la solubilidad por lo que quizá quisieron referirse a la solubilidad molar y en ese caso hemos acabado o quizá se refieren a la solubilidad en gramos por litro continuamos haciendo eso ahora esto es igual a la solubilidad molar y esta es la xo con unidades de moles por litros qué tal si quieren gramos por litro necesitarás tener la masa molar del hidróxido de cobre 2 puedes sacar ese dato de tu tabla periódica el hidróxido de cobre 2 tiene una masa molar de 97.57 gramos sobre mol nuestra respuesta aquí para solubilidad molar esto será moles por litro si quieren la solubilidad en gramos por litro veamos nuestras unidades y pensemos en lo que tendríamos que hacer tenemos 1.8 por 10 a la menos siete moles sobre litros si vemos la masa molar si quieres saber los gramos sobre litros lo único que tenemos que hacer es multiplicar la solubilidad molar por la masa molar porque las unidades para la masa molar són gramos / moles y si multiplicamos los moles se cancelan y acabamos con gramos sobre litros continuamos haciendo esos cálculos redondeamos esto a 1.8 por 10 a la menos 7 esa es la solubilidad molar para obtener la solubilidad en gramos por litro si multiplicamos eso por 97.57 que es la masa molar del hidróxido de cobre 2 y obtenemos si redondeamos 1.8 por 10 a la menos 5 eso es igual a 1.8 por 10 al menos 5 y éstos serán gramos sobre litros esta es la solubilidad en un litro de solución puede solo disolver 1.8 por 10 a la menos 5 gramos por lo que el hidróxido de cobre 2 no es muy soluble después de todo esta es la manera de saber la solubilidad si te dan la constante de producto de solubilidad k de s
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