Predecir precipitación después de mezclar y calcular el efecto del ion común y umbrales de separación selectiva.
Míralo en un dibujo
En el equilibrio AgCl(s)⇌Ag⁺+Cl⁻, aumentar Cl⁻ a temperatura constante obliga a reducir Ag⁺ en la nueva disolución saturada, según el producto de solubilidad, bajo las hipótesis indicadas.
Antes de seguir: ¿Kps disminuye al añadir ion común?
Comprueba tu razonamiento
No a temperatura fija. Cambian las concentraciones y la solubilidad, no la constante de equilibrio.
Antes de empezar
Necesitas manejar: Equilibrio; Potencias; Diluciones.
Escribe en papel tu respuesta a esta pregunta antes de desplegarla.
¿Criterio de precipitación?
Comparar Qsp de la mezcla con Ksp.
En un minuto
- Comparar Qsp de la mezcla con Ksp.
- Calcular concentraciones tras dilución y mezcla.
- s≈Ksp/C si s≪C y no dominan otros procesos.
- No; se necesita calcular la fracción residual.
Entiende la idea
El concepto
Para decidir si precipita una sal se calcula el cociente iónico Q con las concentraciones existentes después de mezclar y antes de precipitar. Si Q supera Ksp, la mezcla es sobresaturada respecto del sólido y la precipitación es termodinámicamente favorable. Si Q es menor, no se alcanza saturación. La cinética de nucleación puede influir en la observación, pero los ejercicios básicos se centran en el equilibrio.
La dilución por mezcla suele ser el paso olvidado. Si se mezclan volúmenes considerados aditivos, cada cantidad de ion se divide entre el volumen total. No se multiplican directamente las concentraciones de los recipientes originales. Después, si se pide cantidad precipitada, hay que aplicar balances y la condición de equilibrio, no concluir precipitación completa solo por obtener Q>Ksp.
Cómo utilizarlo sin errores
Un ion común ya presente reduce la disolución de una sal simple bajo el modelo habitual. Para AB 1:1 en una concentración C de B⁻, Ksp=s(C+s). Si s es despreciable frente a C, resulta s≈Ksp/C. La validez se comprueba a posteriori; tampoco deben ignorarse otros efectos como complejos o actividad cuando sean importantes.
La precipitación selectiva compara los umbrales de concentración del reactivo precipitante para diferentes sales. La especie con el umbral menor empieza a precipitar antes en las condiciones dadas. Esto no demuestra por sí solo una separación cuantitativa perfecta: habría que calcular cuánto queda de la primera cuando comienza la segunda. Los ejemplos son cálculos de papel, no protocolos de manejo de reactivos.
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
Qsp>Ksp: precipitación favorable. AB con ion común C: Ksp=s(C+s)≈sC si s≪C. Umbral de A⁺ para AB: [A⁺]=Ksp/[B⁻].
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 · Se mezclan 100 mL de A⁺ 0,0010 M y 100 mL de B⁻ 0,0010 M; AB tiene Ksp=10⁻¹⁰. Supón volúmenes aditivos.
- Cada ion aporta 0,00010 mol y el volumen total es 0,200 L. Antes de precipitar, ambas concentraciones son 5,0·10⁻⁴ M.
- Q=(5,0·10⁻⁴)²=2,5·10⁻⁷>Ksp. La precipitación es favorable.
- Como quedan cantidades simétricas y sólido, el equilibrio ideal da [A⁺]=[B⁻]=10⁻⁵ M. Permanecen 2·10⁻⁶ mol de cada ion y precipitan 9,8·10⁻⁵ mol de AB.
Ejemplo 2 · AB tiene Ksp=10⁻¹⁰ y el medio contiene B⁻ 0,010 M. Estima la solubilidad y verifica el ion común.
- Ksp=s(0,010+s). Si s≪0,010, s≈10⁻¹⁰/0,010=10⁻⁸ M.
- El cociente s/0,010=10⁻⁶ confirma que el aporte adicional de B⁻ es despreciable en esta aproximación.
- En agua pura s sería 10⁻⁵ M; aquí disminuye aproximadamente mil veces.
Practica antes de mirar la solución
Práctica 1 · Dos sales 1:1, AX y AY, tienen Ksp 10⁻¹⁰ y 10⁻¹⁶, respectivamente. Inicialmente [X⁻]=[Y⁻]=0,010 M. ¿Cuál comienza antes al aumentar [A⁺]?
Primera ayuda
Calcula ambos umbrales, no compares solo nombres.
Ver solución razonada
AX empieza a [A⁺]=10⁻⁸ M; AY a 10⁻¹⁴ M. AY comienza primero. Esto no certifica por sí solo una separación completa.
Práctica 2 · Si Qsp=2·10⁻¹² y Ksp=10⁻¹⁰, ¿precipita necesariamente?
Primera ayuda
Compara los exponentes y la magnitud.
Ver solución razonada
No por el criterio de equilibrio: Qsp<Ksp, por lo que la disolución está insaturada respecto de esa sal bajo el modelo.
Práctica 3 · Se mezclan 50 mL de A⁺ 0,020 M con 150 mL sin A⁺. ¿Qué concentración inicial de A⁺ usarías en Q?
Primera ayuda
Calcula moles y volumen total.
Ver solución razonada
n=0,050·0,020=0,0010 mol; Vtotal=0,200 L; [A⁺]=0,0050 M, suponiendo aditividad y ausencia de reacción previa.
El error que debes evitar
No olvidar dilución. No confundir aparición de precipitado y precipitación total. No usar la aproximación de ion común sin verificarla. No deducir pureza cuantitativa solo por el orden de umbrales.
Comprueba lo aprendido
Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.
Para calcular Q después de mezclar se usan…
Solución y explicación
Respuesta: Las concentraciones tras la mezcla. La mezcla modifica el volumen disponible para cada ion.
El efecto del ion común suele…
Solución y explicación
Respuesta: Reducir la solubilidad de la sal simple. Cambia la posición del equilibrio, no la constante a igual temperatura.
Q>Ksp implica que precipita exactamente todo el soluto…
Solución y explicación
Respuesta: No. La cantidad final se determina con balances y equilibrio.
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.
¿Criterio de precipitación?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Comparar Qsp de la mezcla con Ksp.
Intenta responder antes de mirar.
¿Paso previo al cociente?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Calcular concentraciones tras dilución y mezcla.
Intenta responder antes de mirar.
¿Aproximación con ion común?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
s≈Ksp/C si s≪C y no dominan otros procesos.
Intenta responder antes de mirar.
¿Inicio selectivo igual a separación perfecta?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
No; se necesita calcular la fracción residual.
Intenta responder antes de mirar.
Explícalo y llévalo a otro problema
En el ejemplo selectivo, calcula [Y⁻] cuando comienza AX suponiendo equilibrio de AY y comenta qué proporción de Y⁻ habría quedado respecto de 0,010 M.
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.