Equilibrio Químico: Disociación, Factores, Solubilidade e Precipitación

GRAO DE DISOCIACIÓN.

O grao de disociación é o tanto por un de disociación ou o cociente obtido de dividir a cantidade disociada entre a cantidade inicial.

FACTORES QUE MODIFICAN O EQUILIBRIO. PRINCIPIO DE LE CHATELIER

As modificacións externas rompen o estado de equilibrio facendo que o sentido cambie ata que se volve a acadar un novo estado de equilibrio, con concentracións constantes para cada substancia pero distintas das que había nun principio. Debese a que:

• Ao variar a temperatura dun sistema en equilibrio, modifícase a súa constante e con ela cambian as concentracións no equilibrio.
• Ao variar a presión, o volume ou a concentración dalgunha das especies, a constante non varía pero cambia o cociente Q, polo que o sistema deberá evolucionar até de novo Q sexa igual que K.

O principio de Le Chatelier di que cando nun sistema en equilibrio se modifica algún factor externo, o sistema evoluciona desprazándose no sentido que tenda a contrarrestar esa modificación.

Variación da concentración dalgunha especie

Se diminúe a cantidade dalgunha especie, o equilibrio desprázase cara a onde se forma esa especie, para tratar de contrarrestar a modificación. Se aumenta a cantidade dunha especie, o desprazamento será cara a onde se consume esa especie.

As variacións das presións parciais pódense interpretar como variacións de concentracións. Se se aumenta a presión parcial dun gas, aumenta a súa concentración, e se se diminúe unha presión parcial, diminúe a súa concentración.

Variación da presión total por variación de volume

A variación da presión total cando se varía o volume só é importante nas reaccións nas que hai especies en estado gasoso e variación no número de moles gas.

Variación da temperatura

Se se aumenta a temperatura exterior, o equilibrio tende a contrarrestar a variación diminuíndo esa temperatura, polo tanto desprázase cara a onde absorbe calor. Se se diminúe a temperatura exterior, o equilibrio desprázase cara a onde desprende calor, tratando de contrarrestar o efecto de arrefriamento.

Presenza de catalizadores

Podemos afirmar que a presenza dos catalizadores non altera as condicións de equilibrio do proceso, só fai que o equilibrio se alcance en menos tempo.

EQUILIBRIOS HETEROXÉNEOS SÓLIDO-LÍQUIDO. SOLUBILIDADE E PRODUTO DE SOLUBILIDADE.

Para que o proceso de disolución sexa favorable, deberá ser espontáneo, ΔG<0. Se analizamos os termos entrópico e entálpico atopamos que:

• A enerxía desprendida na interacción soluto-disolvente case sempre é menor que a que se debe comunicar para romper os enlaces entre os ións de soluto; así que o proceso acostuma ser endotérmico, ΔH>0.
• Ó desfacerse a rede cristalina que existía no sólido, aumenta o desorde e con el a entropía, ΔS>0.

Cando unha certa cantidade de disolvente contén a máxima cantidade de soluto que pode disolver a esa temperatura, dise que a disolución está saturada. Se a cantidade de soluto é menor que a de saturación, a disolución estará insaturada e se é maior, estará sobresaturada.

A solubilidade é a cantidade máxima de soluto que se pode disolver a unha temperatura dada, nunha cantidade determinada de disolvente.

A solubilidade pódese determinar experimentalmente. Segundo o seu valor, a 25ºC, as substancias clasifícanse en:

• Solúbeis: teñen unha solubilidade maior de 0.1 M.
• Pouco solúbeis: se a súa solubilidade está comprendida entre 0.1 e 0.01 M.
• Insolúbeis: a súa solubilidade é inferior a 0.01 M.

Existe unha relación entre a solubilidade dun sal e o seu produto de solubilidade. Canto maior sexa Ks, máis desprazado estará o equilibrio cara á dereita, polo tanto, maior será a concentración dos ións en disolución e maior a solubilidade do sal.

CONDICIÓNS DE PRECIPITACIÓN. APLICACIÓNS ANALÍTICAS.

A precipitación é un fenómeno que acostuma darse cando se mesturan 2 disolucións e cada unha delas contén un ión dun sal insolúbel.

Precipitado é a fase sólida que aparece no seo dun líquido que contén a esa substancia en disolución.

O efecto do ión común é o descenso da solubilidade dun sal ocasionado pola adicción de substancias que conteñan algún ión en común con ese sal.

Aplicacións analíticas das reaccións de precipitación.

Cando se trata de separar algúns ións, de entre varios presentes nunha disolución, é necesario precipitalos selectivamente. Esta técnica coñécese como precipitación fraccionada e baséase nas diferenzas entre os produtos de solubilidade dos sales correspondentes.

DISOLUCIÓN DE PRECIPITADOS.

A mellor forma de que se disolva o precipitado é diminuír a concentración dalgún dos ións presentes no equilibrio para que o equilibrio se desprace cara á dereita aumentando a solubilidade. Segundo o tipo de ión úsanse distintos métodos:

• Formación dun ácido débil: os hidroxilos e os sales insolúbeis de ácidos débiles disólvense engadindo un ácido forte, xa que os ións H⁺ formarán co anión un ácido débil pouco disociado e o equilibrio desprázase cara á dereita.
• Utilización dun proceso redox: se algún dos ións que forman parte do equilibrio de solubilidade cambia o seu número de oxidación mediante un proceso redox, a súa concentración na disolución diminuirá cara á dereita disolvéndose o precipitado.
• Formación de ións complexos: moitos ións reaccionan con outros ións ou moléculas formando especies químicas estables, chamadas complexos, que poden quedar en disolución.