Equilíbrio de Solubilidade

O cloreto de sódio é considerado solúvel porque grandes quantidades dissolver-se-ão na água, mas quando o cloreto de chumbo é adicionado à água, apenas uma pequena quantidade se dissolve, enquanto o resto permanece insolúvel. O sólido não dissolvido coexiste com os íons de chumbo e cloreto que estão na solução. Algum do cloreto de chumbo sólido continua a dissolver-se, enquanto alguns dos íons da solução se recombinam para formar um precipitado.

Quando a taxa de dissolução é igual à taxa de precipitação, um equilíbrio de solubilidade é estabelecido. A constante de equilíbrio pode ser calculada a partir das concentrações de equilíbrio dos íons de acordo com a reação da dissolução onde o cloreto de chumbo se dissocia numa só pista e dois íons de cloreto. Assim, o equilíbrio é dado constante pela concentração molar de íons de chumbo multiplicados pela concentração molar de íons de cloreto.

Porque a concentração do cloreto de chumbo sólido permanece constante, é excluídos do cálculo. Esta constante de equilíbrio é chamada produto de solubilidade, denotada por Ksp. A 25 C, a Ksp do cloreto de chumbo é de 1, 17 10-⁵.

O valor da Ksp representa a extensão para a qual um composto pode dissolver-se para formar uma solução aquosa saturada. A uma dada temperatura, o Ksp de um composto é constante. A solubilidade de um composto em mols por litro, conhecido como a solubilidade molar, é frequentemente utilizada para expressar a concentração do sólido dissolvido numa solução saturada.

A solubilidade de um composto pode variar dependendo de fatores, tais como o pH da solução e se houver outros íons presentes. A solubilidade molar de um composto, x, pode ser calculado a partir dos seus Ksp utilizando uma tabela ICE. As concentrações iniciais de íons de chumbo e cloreto os íons na solução são zero.

Em equilíbrio, a concentração molar de íons de chumbo é representada por x, enquanto que de íons cloreto é 2x. A substituição na expressão de equilíbrio, o produto de solubilidade para cloreto de chumbo é igual a x vezes 2x², o que equivale a 4x³. Como a Ksp para o cloreto de Chumbo é 1, 17 10-⁵, x será 1, 43 10-² molar.

Para compostos que tenham a mesma estequiometria de dissociação, tais como o cloreto de chumbo e o fluoreto de cálcio, onde 1 mole de cada composto produz 3 mols de íons dissolvidos, os respetivos valores Ksp podem ser utilizados diretamente para comparar as suas solubilidades relativas.