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Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 8. Equilibrios de solubilidad y de formación de complejos
8. Equilibrios de solubilidad y de
8. Equilibrios de solubilidad y de
formación de complejos
formación de complejos

Química (1S, Grado Biología, G12) UAM 2009/10 8. Equilibrios de solubilidad y de formación de complejos 2
Contenidos
Contenidos
• Equilibrios de solubilidad
Equilibrios de solubilidad
– Solubilidad
Solubilidad
– Producto de solubilidad
Producto de solubilidad
• Equilibrios de formación de iones complejos
Equilibrios de formación de iones complejos

Bibliografía recomendada
Bibliografía recomendada
• Petrucci: Química General, 8ª edición. R. H. Petrucci, W. S.
Harwood, F. G. Herring, (Prentice Hall, Madrid, 2003).
– Secciones 19.1, 19.2, 19.3, 19.5, 19.7, 19.8,

Equilibrios de
Equilibrios de
solubilidad
solubilidad
(de K muy baja)
(de K muy baja)

• Disoluciones de sales
– Disolución saturada (de una sal): aquella que no admite que se
disuelva más cantidad de sal en ella
• Se establece un equilibrio entre el soluto puro (la sal) y la disolución
saturada (los iones de la sal): Equilibrio de solubilidad
– Solubilidad de una sal, s: concentración de la sal en una
disolución saturada de la misma
• solubilidad molar: solubilidad en M, o mol/L
• g/L
– Sales solubles (en un disolvente): las de alta solubilidad
– Sales insolubles o poco solubles (en un disolvente): las de baja
solubilidad
disolución saturada
soluto puro
(de concentración s)

(
(Constante del
Constante del) Producto de solubilidad
) Producto de solubilidad
[Lectura: Petrucci 19.1]
Sales solubles
Sales poco solubles: Equilibrio de solubilidad
( ) ( ) ( )
s ac ac
sal sal iones
 
( ) ( ) ( )
s ac ac
sal sal iones


( ) ( ) ( ) ( )
s ac ac ac
NaCl NaCl Na Cl
 
  
( ) ( )
s ac
sal iones

2
2 2
( ) ( ) ( ) ( )
2
s ac ac ac
CaF CaF Ca F
 
 

,
ps T
K
Producto de solubilidad
de la sal a la temperatura T
9
,298 5,3 10
ps
K 
 
(muy pequeño)
2 2
[ ] [ ]
eq eq ps
Ca F K
 

2
2 ( ) ( ) ( )
2
s ac ac
CaF Ca F
 



(Constante del) Producto de solubilidad
(Constante del) Producto de solubilidad

Relación entre solubilidad y producto de solubilidad
Disolución saturada de una sal
9
,298 5,3 10
ps
K 
 
2
2 ( ) ( ) ( )
2
s ac ac
CaF Ca F
 


Iniciales
Cambios
Equilibrio
s
 2s

0 0
( )
s

s 2s
 
2
2 ;
ps
s s K

3
4 ;
ps
s K
  
1/3
4
ps
s K
 3
1,1 10
s M

 
Ej.: Solubilidad del CaF2 en agua
Molaridades
2
[ ]
Ca 
[ ]
F

Disolución saturada de una sal en presencia de otras con iones
comunes (Efecto del ion común)
9
,298 5,3 10
ps
K 
 
2
2 ( ) ( ) ( )
2
s ac ac
CaF Ca F
 


Iniciales
Molaridades
Cambios
Equilibrio
s
 2s

0,25 0
( )
s

0,25 s
 2s
  
2
0,25 2 ps
s s K
 
Ej.: Solubilidad del CaF2 en una disolución CaCl2(ac) 0,25M
  2
0,25 4 ps
s s K
 
3 2 9
4 1,0 5,3 10 0
s s 
   
(¡ecuación cúbica!)
5
... 7,3 10
s M

  
Este caso puede verse como perturbar el equilibrio de
solubilidad en agua pura añadiendo Ca2+
: el sistema
responde consumiendo Ca2+
, por lo que la solubilidad
será menor (<0,0011M).
0,25 0,25
s
   
2
0,25 2 ps
s K

2 9
1,0 5,3 10
s 
  5
7,3 10
s M

 
Opción 1 (fuerza bruta): Opción 2 (razonamiento químico):
2
[ ]
Ca 
[ ]
F

Equilibrios de formación
Equilibrios de formación
de complejos
de complejos
(de K muy alta)
(de K muy alta)

Equilibrios de formación de complejos
• Iones complejos
– Iones poliatómicos formados por un catión metálico rodeado de
ligandos (moléculas o iones)
• Ej.: [Ag(NH3)2]+
, [Fe(CN)6]3-
– Normalmente son muy estables en disolución y tienen constantes
de equilibrio (de formación) muy altas
• Ej.:
• Compuesto de coordinación
– Sustancias que contienen iones complejos
• Ej.: Ag(NH3)2Cl
7
,298 1,6 10
f
K  
3 3 2
( ) ( ) ( )
2 [ ( ) ]
ac ac ac
Ag NH Ag NH
 
 
42
,298 1 10
f
K  
3 3
6
( ) ( ) ( )
6 [ ( ) ]
ac ac ac
Fe CN Fe CN
  
 

Se disuelven 0,10 mol de AgNO3 en 1,00 L de NH3(ac) 1,00 M. ¿Cuánto vale la
concentración molar del [Ag(NH3)2]+
formado? ¿Y la de Ag+
en la disolución
resultante? 7
,298 1,6 10
f
K  
3 3 2
( ) ( ) ( )
2 [ ( ) ]
ac ac ac
Ag NH Ag NH
 
 
Iniciales
Molaridades
Cambios
Equilibrio
0,10 1,00 0
x
 2x
 x
0,10 x
 1,00 2x
 x
Como K es muy grande, es equilibrio está muy desplazado a la derecha y podemos
suponer que el valor de x será tal que la concentración del reactivo limitante sea 0 con
dos cifras decimales, o sea: 0,10
x 
3 2
[ ( ) ] 0,10
Ag NH M

  
 
3 2
2
3
[ ( ) ]
[ ] [ ]
êq
f
eq eq
Ag NH
K
Ag NH


 
 

3 2
2
3
[ ( ) ]
[ ]
[ ]
eq
eq
f eq
Ag NH
Ag
K NH


 
 

3
[ ] 1,00 2 0,10 0,80
NH M
   
9
7 2
0,10
9,8 10
1,6 10 0,80
M

  
 
¿Precipitará AgCl(s) [Kps=1,8x10-10
] si se añade 0,010 mol de NaCl(s)?
[ ] 0,010
Cl M

 11
[ ][ ] 9,8 10
Ag Cl
  
  ps
K
 NO
3 2
[ ( ) ]
Ag NH 
 
 
3
[ ]
NH
[ ]
Ag

Se mezclan 2,0 mL de FeCl3(ac) 0,010M con 2,0 mL de NH4SCN(ac) 0,010 M y
agua hasta formar 9,0 mL de disolución. ¿Cuánto vale la concentración molar
del [Fe(SCN)6]3-
formado? ¿Y la de Fe3+
y de SCN-
en la disolución resultante?
41
,298 9,7 10
f
K  
3 3
6
( ) ( ) ( )
6 [ ( ) ]
ac ac ac
Fe SCN Fe SCN
  
 
Iniciales
Molaridades
Cambios
Equilibrio
0,0022 0,0022 0
x
 6x
 x
0,0022 x
 0,0022 6x
 x
3
6
[ ( ) ]
Fe SCN 
 
 
[ ]
SCN
3
[ ]
Fe 
2,0
0,010 0,0022
9,0

3
3 3
FeCl Fe Cl
 
  4
4
NH SCN NH SCN
 
 
Como K es muy grande, es equilibrio está muy desplazado a la derecha y podemos
suponer que el valor de x será tal que la concentración del reactivo limitante sea 0 con
cuatro cifras decimales, o sea: 0,0022
0,00037
6
x 

3
6
[ ( ) ] 0,00037
Fe SCN M

  
 
3
[ ] 0,0022 0,00037 0,0018
Fe M

  
1/6
3
6
3
[ ( ) ]
[ ]
[ ] f
Fe SCN
SCN
Fe K



 
 
 
 

 
 
8
7,7 10 M

 
amarillo pálido rojo intenso

Un punto de equilibrio en la formación del complejo [Fe(SCN)6]3-
tiene las
concentraciones 0,00037 M de [Fe(SCN)6]3-
, 0,0018 M de Fe3+
y 7,7x10-8
M
de SCN-
.
a) ¿En qué se convertirán si se añade Fe3+
hasta [Fe3+
]=0,0025 M?
b) ¿Y si a continuación se añade SCN-
hasta que [SCN-
]=0,0010 M?
8
7,7 10
x 
 
3
6
[ ( ) ] 0,00037
Fe SCN x

   
 
3
[ ] 0,0025 0,0025
Fe x M

  
1/6
3
6
3
[ ( ) ]
[ ]
[ ] f
Fe SCN
SCN
Fe K



 
 
 
 

 
 
1/6
41
0,00037
0,0025 9,7 10
 
 
 
 
a)
8
7,3 10 M

 
0,0010 6 0
x
 
3
6
[ ( ) ] 0,00037
Fe SCN x

   
 
3
[ ] 0,0025 0,0023
Fe x M

  
1/6
3
6
3
[ ( ) ]
[ ]
[ ] f
Fe SCN
SCN
Fe K



 
 
 
 

 
 
1/6
41
0,00054
0,0023 9,7 10
 
 
 
 
b)
8
7,9 10 M

 
4
1,7 10
x 
 
0,00054 M

0,00037 M

aprox. igual de
rojo
más rojo

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