Reacciones de precipitación 08

 

Una disolución contiene iones calcio en concentración 0,01 M. Calcula:

a)  La disolución de fluoruro mínima que hay que añadir para que comience la precipitación de fluoruro de calcio.

b)  La concentración de fluoruro que hay que añadir para que la precipitación sea total.

Datos: Kps (CaF2) = 3,9·10 –11

 

 

Solución:      

Datos: [Ca2+] = 0,01 M; Kps (CaF2) = 3,9·10 –11

a)  Reacción de disociación del fluoruro de calcio:

CaF2 (s) ⇔ Ca2+ (aq) + 2 F (aq)

Producto de solubilidad:

Kps = [Ca2+]·[F]2

 

[CaF2]

[Ca2+]

[F]

  Concentración inicial

c0

0,01

0

  Concentración que se disocia

s

  Concentración disociada

s

2s

  Concentración en el equilibrio

c0 – s (sólido, no se disuelve)

10–2 + s

2s

Kps = (10–2 + s)·(2s)2

Como la solubilidad del fluoruro de calcio es tan pequeña, se puede suponer que 0,01 + s es equivalente a 0,01 sin que afecte al resultado del problema. De esta forma se facilitan los cálculos. Luego:

Kps = 0,04s2

Ahora se despeja  s de la expresión del producto de solubilidad:

P S 08

[F] = 2 s = 2·3,12·10–5 = 6,24·10–5 M

Se puede añadir ión fluoruro hasta que su concentración sea [F] =6,24·10–5 M, que será cuando esté en equilibrio. A partir de esta cantidad empezará la precipitación.

b)  Como la concentración de iones calcio es 0,01 M, para que precipite todo el Ca2+, se necesitará que la concentración de ión flúor sea:

[F] = 2·[Ca2+] = 2·0,01 M = 0,02 M

 

 


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