¿Cómo se puede calcular la solubilidad?

Determinación de la Solubilidad a Partir de la Constante del Producto de Solubilidad

La solubilidad es un parámetro esencial que cuantifica la cantidad de soluto que se puede disolver en un solvente determinado sin alcanzar la sobresaturación. Para calcular la solubilidad de un compuesto iónico, se emplea la constante del producto de solubilidad (Kps).

La Kps es un valor de equilibrio que representa la concentración de los iones en una solución saturada. Se determina experimentalmente a una temperatura específica. A partir de la Kps, la solubilidad (s) del compuesto iónico se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

s = √(Kps/C)

Donde:

• s es la solubilidad en mol/L
• Kps es la constante del producto de solubilidad
• C es la concentración inicial del catión o anión en mol/L

La lógica detrás de esta fórmula radica en el equilibrio de disolución. En una solución saturada, las concentraciones de los iones disueltos son constantes y están determinadas por la Kps. Por lo tanto, la solubilidad del compuesto iónico es igual a la concentración de cualquiera de los iones en la solución saturada.

Ejemplo:

Para calcular la solubilidad del carbonato de calcio (CaCO3) a 25 °C, se debe conocer su Kps, que es 5,0 x 10^-9.

Suponiendo que la concentración inicial de iones calcio (Ca2+) es de 0,01 mol/L:

s = √(Kps/C) = √(5,0 x 10^-9/0,01 mol/L) = 7,07 x 10^-6 mol/L

Por lo tanto, la solubilidad del carbonato de calcio a 25 °C es de 7,07 x 10^-6 mol/L.

Consideraciones:

• La fórmula es válida para compuestos iónicos que se disocian completamente en sus iones constituyentes.
• La temperatura debe ser constante, ya que la Kps varía con la temperatura.
• El efecto del ion común debe tenerse en cuenta al calcular la solubilidad en soluciones que contienen iones en común con el compuesto iónico.