4.7:
Solubilidad de los Compuestos Iónicos
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Solubilidad de los Compuestos Iónicos
La solubilidad es la medida de la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente a una temperatura y presión dadas. La solubilidad se mide generalmente en molaridad (M) o moles por litro (mol/L). Un compuesto se denomina soluble si se disuelve en agua.
Cuando las sales solubles se disuelven en agua, los iones en el sólido se separan y dispersan uniformemente a través de la solución; este proceso representa un cambio físico conocido como disociación. El cloruro de potasio (KCl) es un ejemplo de sal soluble. Cuando se agrega KCl sólido al agua, el extremo positivo (hidrógeno) de las moléculas polares de agua es atraído a los iones de cloruro negativos, y los extremos negativos (oxígeno) del agua son atraídos a los iones de potasio positivos. Las moléculas de agua rodean los iones K+Cl− individuales, reduciendo las fuertes fuerzas que unen los iones y permitiéndoles moverse en solución como iones solvatados.
Otro ejemplo de sal soluble es el nitrato de plata, AgNO3, que se disuelve en agua como iones Ag+ y NO3– . El nitrato, NO3–, es un ion poliatómico, y en solución, permanece intacto como una sola unidad entera. A diferencia de los iones monatómicos (K+, CL–, Ag+), que sólo contienen un átomo, los iones poliatómicos son un grupo de átomos que llevan una carga (NO3–, SO42-, NH4+). Siguen siendo tales en solución y no se dividen en átomos individuales.
Un compuesto se denomina insoluble si no se disuelve en agua. Sin embargo, en realidad, los compuestos “insolubles” se disuelven hasta cierto punto, es decir, menos de 0,01 M.
En el caso de las sales insolubles, las fuertes fuerzas interiónicas que unen los iones en el sólido son más fuertes que las fuerzas iónicas-dipolares entre los iones individuales y las moléculas de agua. Como resultado, los iones permanecen intactos y no se separan. Por lo tanto, la mayor parte del compuesto permanece no disuelto en el agua. El cloruro de plata (AgCl) es un ejemplo de una sal insoluble. Las moléculas de agua no pueden superar las fuertes fuerzas interiónicas que unen los iones Ag+ y Cl– ; por lo tanto, el sólido permanece sin disolver.
Reglas de solubilidad
La solubilidad de los compuestos iónicos en el agua depende del tipo de iones (cationes y aniones) que forman los compuestos. Por ejemplo, AgNO3 es soluble en agua, pero AgCl es insoluble en agua. La solubilidad de una sal se puede predecir siguiendo un conjunto de reglas empíricas (enumeradas abajo), desarrolladas sobre la base de las observaciones en muchos compuestos iónicos.
i) Los compuestos que contienen iones de amonio (NH4+) y cationes de metal alcalino son solubles
ii) Todos los nitratos y acetatos son siempre solubles.
iii) El cloruro, el bromuro y los compuestos de yoduro son solubles, con excepción de los compuestos de plata, plomo y mercurio(I)
iv) Todas las sales de sulfato son solubles excepto sus sales con plata, plomo, mercurio(I), bario, estroncio y calcio
v) Todos los carbonatos, sulfitos y fosfatos son insolubles excepto sus sales con cationes de amonio y metal alcalino.
vi) Los sulfuros e hidróxidos de todas las sales son insolubles, con la excepción de sus sales con cationes de metal alcalino, iones de amonio, e iones de calcio, estroncio y bario.
vii) Todos los compuestos que contienen óxido son insolubles excepto sus compuestos con cationes de calcio, bario y álcali.
Este texto es adaptado de OpenStax Química 2e, Sección 11.2: Electrolitos.