Combinar equilibrios de solubilidad, ácido-base y complejación y distinguir ion libre y cantidad total disuelta.
Míralo en un dibujo
Al coincidir Ag⁺ y Cl⁻ se puede formar AgCl(s) si el producto iónico supera Kps. Los iones espectadores no se incluyen en la ecuación iónica neta.
Antes de seguir: ¿Que existan ambos iones garantiza siempre precipitación?
Comprueba tu razonamiento
No. Hay que comparar Q con Kps. En disoluciones suficientemente diluidas puede no formarse sólido.
Antes de empezar
Necesitas manejar: Equilibrio; Potencias; Diluciones.
Escribe en papel tu respuesta a esta pregunta antes de desplegarla.
¿Por qué complejar puede disolver más sólido?
Reduce la especie libre y desplaza el equilibrio de disolución.
En un minuto
- Reduce la especie libre y desplaza el equilibrio de disolución.
- Pueden ser muy distintos.
- Producto de las constantes de las etapas escritas.
- Hay que revisar la condición de saturación y resolver con el balance disponible.
Entiende la idea
El concepto
La solubilidad de una sal puede cambiar porque sus iones participan en otras reacciones. Si uno de ellos se consume por protonación o por formación de un complejo, su concentración libre disminuye y puede disolverse más sólido. No ha desaparecido la conservación de materia: el ion se encuentra ahora distribuido entre distintas especies químicas.
Acidificar puede favorecer la disolución de sólidos cuyos aniones son básicos, como ciertos carbonatos o hidróxidos, porque se consumen especies del equilibrio de disolución. No es una regla universal para todas las sales: hay que identificar el anión y sus equilibrios. Una sal cuyo anión no se protona significativamente en el intervalo estudiado no responde del mismo modo por ese mecanismo.
Cómo utilizarlo sin errores
La complejación puede incrementar la concentración total disuelta de un metal mientras mantiene pequeña su concentración libre. El producto de solubilidad utiliza la especie libre correspondiente, no la suma de todos los complejos y formas del metal. Para resolver cuantitativamente se combinan constantes, balances y, cuando procede, balance de carga.
Si se suman reacciones, la constante del proceso global es el producto de las constantes de las etapas escritas. Al invertir una etapa se invierte su constante. En equilibrios heterogéneos, los sólidos puros se omiten de la expresión mientras estén presentes, pero su cantidad disponible determina hasta dónde puede avanzar el proceso. Un equilibrio calculado suponiendo sólido residual debe revisarse si el balance indica que se ha consumido todo.
Fórmulas y condiciones de uso
Lee las condiciones junto con cada expresión. Una fórmula sin sus hipótesis puede dar un resultado incorrecto.
Consultar la notación textual original
Suma de reacciones: Kglobal=K₁·K₂. Concentración total de metal=[M libre]+Σ[M en complejos], con sus coeficientes. Ksp usa iones libres.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 · Un sólido AB tiene Ksp=10⁻¹⁰ y A⁺ forma AL₂⁺ con constante β=10⁷: A⁺+2L⇌AL₂⁺. Obtén la reacción global y su constante.
- Disolución: AB(s)⇌A⁺+B⁻, Ksp=10⁻¹⁰. Complejación: A⁺+2L⇌AL₂⁺, β=10⁷.
- Al sumar se cancela A⁺ y queda AB(s)+2L⇌AL₂⁺+B⁻.
- Kglobal=10⁻¹⁰·10⁷=10⁻³. La formación del complejo puede aumentar la cantidad total disuelta; no se sustituye [A⁺] libre por el total en Ksp.
Ejemplo 2 · Para M(OH)₂(s)⇌M²⁺+2OH⁻, explica el efecto de consumir OH⁻ mediante ácido, dentro de un modelo sin otros precipitados.
- El cociente de disolución es [M²⁺][OH⁻]². Consumir OH⁻ reduce Q respecto de Ksp.
- Puede avanzar la disolución para recuperar el equilibrio, aumentando el metal disuelto.
- El razonamiento depende de que exista sólido y de las otras reacciones posibles; no implica que cualquier ácido disuelva cualquier sólido en toda condición.
Practica antes de mirar la solución
Práctica 1 · Una disolución contiene [M⁺]=10⁻⁶ M y [ML⁺]=2·10⁻³ M, con un metal por complejo. Calcula metal total y la concentración que entra en Ksp de MX.
Primera ayuda
Distingue suma analítica y especie libre.
Ver solución razonada
Metal total=0,002001 M. En Ksp de MX entra [M⁺]=10⁻⁶ M, no el total.
Práctica 2 · A⇌B tiene K₁=4 y B⇌C tiene K₂=5. Calcula K de A⇌C y de C⇌A.
Primera ayuda
Suma etapas y luego invierte.
Ver solución razonada
K(A⇌C)=4·5=20; K(C⇌A)=1/20=0,05.
Práctica 3 · Un cálculo suponiendo sólido residual requiere disolver 0,020 mol, pero solo había 0,005 mol. ¿Qué se revisa?
Primera ayuda
El equilibrio supuesto exige una fase que quizá se agota.
Ver solución razonada
La hipótesis de sólido presente no es válida. Debe imponerse el balance de 0,005 mol máximos y comprobar si el estado final es insaturado o si intervienen otros procesos.
El error que debes evitar
No introducir concentración total en lugar de ion libre. No sumar constantes. No ignorar que el sólido puede agotarse. No convertir tendencias de solubilidad en instrucciones de manejo químico.
Comprueba lo aprendido
Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.
En Ksp de una sal metálica se usa normalmente…
Solución y explicación
Respuesta: El ion libre de la ecuación. La actividad corresponde a la especie química concreta.
Al sumar reacciones, sus constantes…
Solución y explicación
Respuesta: Se multiplican. Esto resulta de combinar las relaciones de equilibrio.
Acidificar aumenta necesariamente la solubilidad de cualquier sal…
Solución y explicación
Respuesta: No. Depende de los equilibrios de sus especies y de las condiciones.
Recupera las ideas de memoria
Antes de revelar cada respuesta, di la tuya en voz alta o escríbela. Marca si la recordabas para programar el siguiente repaso.
¿Por qué complejar puede disolver más sólido?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Reduce la especie libre y desplaza el equilibrio de disolución.
Intenta responder antes de mirar.
¿Total disuelto e ion libre?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Pueden ser muy distintos.
Intenta responder antes de mirar.
¿K al sumar etapas?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Producto de las constantes de las etapas escritas.
Intenta responder antes de mirar.
¿Qué pasa si se agota el sólido?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Hay que revisar la condición de saturación y resolver con el balance disponible.
Intenta responder antes de mirar.
Explícalo y llévalo a otro problema
Escribe un esquema de balance para un metal presente como M⁺, ML⁺ y ML₂⁺, y explica qué dato adicional necesitarías para calcular las tres concentraciones.
Cierre en papel: explica el procedimiento, anota una condición de validez y vuelve a resolver un ejercicio que te haya costado sin consultar sus pasos.
Consolida el tema completo
Abrir resumen, esquema y refuerzo de Solubilidad y precipitación
Fuentes y revisión editorial
Material de elaboración propia con asistencia de IA. Revisión docente final pendiente. La comprobación técnica no certifica la adaptación a una convocatoria concreta de PAU.