Fundamentos del Equilibrio Heterogéneo y Producto de Solubilidad

Equilibrio Heterogéneo

El equilibrio heterogéneo ocurre cuando las sustancias presentes en el equilibrio se encuentran en distintas fases (estados de agregación).

Constantes de Equilibrio (Kp y Kc)

En los equilibrios heterogéneos, se aplican las constantes Kc y Kp. Es fundamental recordar que en Kp y Kc nunca se incluyen ni los sólidos ni los líquidos; solo se consideran gases o disoluciones acuosas (aq).

• Si aumenta la presión (o disminuye el volumen), el equilibrio se desplaza hacia donde haya menos moles de gas.
• Si se añade más cantidad de una sustancia sólida, el equilibrio no se modifica, ya que los sólidos no afectan el desplazamiento del equilibrio.

Solubilidad y Disoluciones

Se define como el equilibrio que se produce entre un soluto sólido poco soluble y sus iones en disolución.

• Disolución saturada: Es aquella que presenta la máxima cantidad de soluto posible en disolución.
• Precipitación: Aparición de un sólido en el interior de un líquido; el sólido resultante se denomina precipitado.
• Solubilidad: Es la concentración del soluto en la disolución saturada a una temperatura determinada. Sus unidades son moles de soluto/L o gramos de soluto/L.

Para expresar el equilibrio de una sal en disolución saturada, se debe escribir la reacción separando la sustancia en sus iones correspondientes.

Producto de Solubilidad (Kps)

El Kps (o Ks) es la constante de producto de solubilidad. Para una sal general A_mB_n, el equilibrio es:

A_mB_n (s) ⇌ mAⁿ⁺ + nB^m-

La expresión del producto de solubilidad es: Kps = [Aⁿ⁺]^m × [B^m-]ⁿ

Relación entre Solubilidad y Kps

Para calcular el Kps a partir de la solubilidad, se siguen estos pasos:

1. Calcular la solubilidad molar (s): s = número de moles / V (L).
2. Escribir el equilibrio de solubilidad: Separar la sustancia en sus iones respectivos.
3. Expresar la concentración de cada ion: Utilizar la solubilidad (s) multiplicada por el coeficiente estequiométrico correspondiente (ej. 1s, 2s).
4. Calcular Kps: Sustituir las concentraciones en función de 's' en la fórmula del Kps.

Notas prácticas

• Si se dispone de la solubilidad en g/L, se debe convertir a mol/L dividiendo por la masa molar (Mr).
• Para pasar de mol/L a g/L: (mol/L) × (Mr / 1 mol).
• Si el objetivo es hallar la solubilidad, se plantea el equilibrio con las variables 's' y se despeja 's' a partir del valor conocido de Kps.