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Introducción a la solubilidad y a la constante del producto de solubilidad.

Transcripción del video

hay muchos compuestos orgánicos que son poco solubles en agua y el cloruro de plomo es uno de esos compuestos iónicos digamos que añadimos 10 gramos de cloruro de plomo a 50 mililitros de agua a una temperatura de 25 grados celsius y digamos que solo 0.22 gramos del cloruro de plomo se disuelven la mayor parte del cloruro de plomo no está disuelto y podemos mostrar eso en nuestro vaso de precipitado por aquí digamos que esto representa nuestro cloruro de plomo que no está disuelto este es nuestro sólido en nuestro vaso de precipitado una porción del cloruro de plomo si se disuelve una pequeña porción solo punto 22 gramos vamos a tener algunos iones en solución tendremos iones dos más en nuestra solución tv2 más uniones de cloruro cl - esta es sólo una pequeña representación de lo que está sucediendo ahora tenemos una solución saturada de cloruro de plomo tenemos una sub blue acción tú así que tenemos iones en solución y tenemos una cantidad grande de cloruro de plomo no disuelto en el inciso a nos piden calcular la solubilidad del cloruro de plomo en agua a 25 grados celsius primero encontrarás la solubilidad en gramos por litro en gramos por litro punto 22 gramos se disuelven 0.22 gramos se disuelven en 50 mililitros de agua movemos nuestro punto decimal 123 lugares eso nos da punto 0 5 litros esto es punto 0 5 litros punto 22 dividido entre 0.05 es 4.4 gramos por litro esa es la solubilidad y la solubilidad es el número de gramos de soluto en un litro de una solución saturada si tienes un litro de agua sólo puedes disolver aproximadamente 4.4 gramos de cloruro de plomo en ese litro de solución esa es la razón por la cual este es un compuesto iónico poco soluble una pequeña cantidad se disuelve podemos encontrar la solubilidad también en moles por litro la cual será la solubilidad molar sabemos que hay 0.22 gramos aquí para encontrar a los moles tenemos que saber la masa molar para el cloruro de plomo tenemos al plomo con una masa molar de 200 7.2 tenemos 207 punto 2 a eso le tenemos que sumar dos veces 35.45 porque tenemos dos claros pvc l 2 2 35.45 dos veces 35.45 70.9 si sumamos eso a doscientos 7.2 obtenemos 278 punto 12 por mol esa es la masa molar del pvc l 2 si dividimos los gramos entre los gramos por mol dividimos a los gramos entre 270 y 8.1 gramos por mol nuestros gramos se cancela obtenemos gramos / gramos sobre mol así que esto nos dirá cuántos moles y ahora saquemos la calculadora y hagamos esto tenemos 0.22 gramos divididos entre 270 y 8.1 y eso nos da punto 000 79 moles si redondeo eso obtendremos punto 0 0 0 79 moles queremos encontrar la solubilidad molar así que tenemos que dividir moles entre litros y ya vimos que tenemos 0.05 litros tenemos que dividir esto entre 0.05 litros continuaremos utilizando un número redondeado aquí tenemos 0.00 0.79 dividido entre 0.05 nos da una sola bilidad molar de 0.01 58 lo que redondear hemos a 0.0 16 esto es igual a 0.016 esto será molar goles sobre litros es la polaridad esto es la solubilidad molar del cloruro de plomo en agua a 25 grados celsius tienes que asegurarte de especificar la temperatura porque obviamente si cambias la temperatura cambias cuánto se puede disolver en el agua esos son los conceptos de solubilidad y solubilidad molar ahora en el inciso b nos piden calcular la constante del producto de solubilidad kps a 25 grados celsius para el cloruro de plomo kps es sólo una constante de equilibrio pensemos en el equilibrio de solubilidad pensemos en esta imagen de aquí arriba tenemos una solución saturada de cloruro de plomo y nuestra solución está en contacto con nuestro soluto de cloruro de plomo aquí y en equilibrio la proporción de disolución es igual a la proporción de precipitación la proporción en la que el sólido se transforma en guiones es igual que en la que los iones se convierten de nuevo en un sólido continuamos representando eso a tus p bcl2 el cloruro de plomo es nuestro sólido y nuestros iones son pp2 más en solución y cl - necesitamos balancear esto necesitamos 12 aquí antes de nuestro año cloruro y todo lo demás tendrá un 1 si intentamos encontrar nuestra constante de equilibrio kps necesitamos empezar con una tabla y ce o ice por su nombre en inglés empezaremos con la concentración inicial luego pensamos en el cambio y después encontraremos la concentración de equilibrio pretendamos que nada se ha disuelto aun pensemos que no hemos hecho nuestra solución nuestra solución saturada nuestras concentraciones iniciales serían cero para nuestros productos después tenemos que pensar en cuánto de nuestro cloruro de plomo se disuelve hicimos eso en el inciso a cero puntos 0 0 079 moles de cloruro de plomo se disuelven en el agua y nuestra solubilidad molar era entonces 0.016 molar esa es la concentración de cloruro de plomo que perderemos aquí perderemos 0.016 molar que es la concentración del cloruro de plomo y supondremos que todo el cloruro de plomo que se disolvió se disocia completamente en iones así que por cada molde cloruro de plomo que se disuelve obtenemos un molde de plomo 2 + en solución para perder 0.016 para la concentración de cloruro de plomo o ganar' 0.016 para la concentración de plomo 2 + y para el año oruro esta vez nuestro cambio fue de 1 a 2 tenemos que multiplicar este número por 2 0.016 x 2 es igual a 0.03 2 estamos ganando 0.03 2 molar para la concentración de los año nes de cloruro cuando el pp cl 2 que es soluble en agua se disuelve por lo tanto en equilibrio debemos de tener una concentración de iones de plomo 2 + d 0.016 molar y nuestra concentración de añón es de cloruro deberá de ser de 0.0 32 molar y ahora estamos listos para escribir nuestra expresión de equilibrio escribimos acá y como esta es una constante de equilibrio escribiremos acá ps kps es igual a recuerda que tenemos la concentración de productos sobre reactivos y para esto también debemos de pensar en los coeficientes pensemos en nuestros productos primero bebé todos más tenemos la concentración de tv2 más y vamos a elevar la concentración a la potencia del coeficiente aquí nuestro coeficiente es un 1 así que vamos a elevar el coeficiente a la primera potencia y vamos a multiplicar esto por la concentración de los anones de cloruro cl - y luego vamos a elevar la concentración a la potencia del coeficiente aquí nuestro coeficiente es un 2 así que vamos a elevar esto a la segunda potencia todo esto es acerca de la concentración de tus reactivos pero aquí tenemos un sólido puro y recuerda que dejamos fuera los líquidos puros y sólidos puros de expresiones de equilibrio esta es nuestra expresión de equilibrio la constante del producto de solubilidad kps es igual a la concentración de los iones de plomo 2 más a la primera potencia por la concentración de la unión cloruro a la segunda potencia ahora podemos resolver para acá ps porque sabemos la concentración de equilibrio de nuestros iones podemos sustituir con estos números era 0.016 para plomo 2 + y era 0.03 2 para hacerle menos así que ahora podemos obtener el valor de k de s kps es igual a 0.01 6 a la primera potencia x pero puntos 0.32 a la segunda potencia podemos sacar la calculadora y hacer esto punto 0 3 2 al cuadrado por 0.016 nos da 1.6 por ea la menos 5 esto es igual a 1.6 por 10 a la menos 5 esa es la constante del producto de solubilidad kps del cloruro de plomo a 25 grados celsius debería decir que he visto diferentes valores de cape s para el cloruro de plomo a esta temperatura así que podrías ver una diferente si estás viendo un libro de texto distinto pero para mí eso no es lo importante para mí lo importante es el entender cómo calcularla kps escribiendo una expresión de equilibrio y pensar en la concentración de equilibrio de tus productos de tus iones y finalmente sólo hablemos de qué sucedería si intentamos disolver 100 gramos en lugar de nuestros 10 gramos de cloruro de plomo en el mismo volumen de agua y a la misma temperatura así que vayamos al inicio intentamos hacer 100 gramos en lugar de 10 esta vez volvemos hasta acá arriba en lugar de 10 hablemos de 100 a un solo 0.22 gramos se disolverán en nuestros 50 mililitros de agua tendremos una cantidad mayor de cloruro de plomo no disuelto pero ya que aún sólo podemos disolver 0.22 gramos la solubilidad molar permanecerá igual y si la solubilidad molar se queda igual eso significa que nuestras concentraciones en equilibrio se quedarán igual y entonces la cape s tiene exactamente el mismo valor y entonces ojalá entiendas que es la concentración del pvc l2 que se disuelve la que determina tu kps no es la parte que no se disuelve
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