Precipitação de Iões

Se as soluções de dois compostos iónicos forem misturadas, como o iodeto de sódio e o nitrato de chumbo os cátions de uma solução pode combinar com os ânions da outra. Como um dos produtos cruzados nitrato de sódio é solúvel na água, os íons de sódio e nitrato continuam a permanecer na solução, enquanto os íons de chumbo e iodeto formam um precipitado de iodeto de chumbo. O quociente de reação, Q, da reação de dissolução é igual ao produto das concentrações de chumbo e íons de iodeto.

Ao contrário do produto de solubilidade Ksp, o quociente de reação envolve concentrações de íons em qualquer etapa, não apenas no equilíbrio. Os valores de Q e Ksp podem ser comparados para prever se uma reação de precipitação irá ocorrer. Consideremos uma adição por gota de solução de iodeto de sódio à solução de nitrato de chumbo.

No início, Q é inferior a Ksp, e íons de chumbo e de iodeto estão em solução com os íons de sódio e de nitrato. Esta é uma solução insaturada. Como é adicionado mais iodeto de sódio, a concentração de íons de iodeto continua a aumentar.

A reação atingiu o equilíbrio quando Q é igual a Ksp. Nesta fase, uma pequena quantidade de iodeto de chumbo sólido está em equilíbrio dinâmico com os íons, formando uma solução saturada. A adição adicional de iodeto de sódio torna Q maior do que Ksp, e a reação desloca-se em direção ao precipitado.

Esta é uma solução supersaturada, onde a precipitação continua até que as concentrações de íons sejam reduzidas aos seus valores de equilíbrio. Por exemplo, suponhamos que a mistura das soluções de iodeto de sódio e chumbo resulta numa solução que contém 1, 6 10-⁴ molar de íons de chumbo, e, 4, 0 10-⁴ molar de íons de iodeto. Aqui, Q é igual a 2, 6 10-¹¹, enquanto o Ksp para o iodeto de chumbo é 1.4 10⁻⁸.

Porque Q é menor do que Ksp, o iodeto de chumbo não se precipitará. Prever as reações de precipitação pode ser muito útil durante a separação de compostos iónicos. Consideremos uma solução com dois íons metálicos, chumbo e cobre Se for acrescentado ácido clorídrico a esta solução, o cloreto de chumbo precipita-se porque tem um Ksp pequeno, enquanto o cobre permanece na solução como cloreto de cobre pois é altamente solúvel na água.

Esta técnica é chamada de precipitação seletiva.