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Cómo calcular la solubilidad de Zn2Fe(CN)6 en el agua destilada

Escrito por jack brubaker | Traducido por enrique pereira vivas
Cómo calcular la solubilidad de Zn2Fe(CN)6 en el agua destilada

Cómo calcular la solubilidad de Zn2Fe(CN)6 en el agua destilada.

Jack Hollingsworth/Photodisc/Getty Images

Los químicos calculan la solubilidad de las sustancias sólidas con un parámetro conocido como el producto de solubilidad constante o Ksp. El Ksp representa técnicamente una constante de equilibrio basada en la disociación o la división del compuesto en sus partículas cargadas, llamadas "iones" cuando se disuelve en agua. En el caso del zinc ferrocianuro, Zn2Fe(CN)6, la disociación se produce como Zn2Fe(CN)6 → 2 Zn(2+) + Fe(CN)6(4-), donde el 2+ y el 4- representan las cargas en los iones. Si se conoce el valor Ksp de una sustancia, entonces la solubilidad de la sustancia puede ser expresada como moles o gramos de sustancia que se disuelven por volumen de agua.

Nivel de dificultad:
Difícil

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Instrucciones

  1. 1

    Escribe una expresión Ksp para la disolución de Zn2Fe(CN)6 basado en el proceso de disociación de Zn2Fe(CN)6 → 2 Zn(2+) + Fe(CN)6(4-). En general, los químicos expresan los valores Ksp como las concentraciones de los productos elevadas a la potencia de su coeficiente en la reacción de disociación. Por lo tanto, en este caso, Ksp = [Zn(2+)]^2 * [Fe(CN6)(4-)], donde los corchetes indican la concentración y la notación ^2 indica la concentración elevado a la potencia de 2.

  2. 2

    Consulta la tabla de valores Ksp, como la proporcionada por la Universidad de Wisconsin, para determinar el Ksp para Zn2Fe(CN)6. Cerca de la temperatura ambiente, el Ksp de Zn2Fe(CN)6 es 4,0 * 10^-16. Por lo tanto, [Zn(2+)]^2 * [Fe(CN6)(4-)] = 4,0 * 10^-16.

  3. 3

    Simplifica la expresión Ksp mediante la sustitución de los valores de "x" para las concentraciones de los iones. A partir de la ecuación equilibrada, cada Zn2Fe(CN)6 que se disuelve produce dos iones Zn(2+) y un ion Fe(CN)6(4-). Por lo tanto, si la concentración de Fe(CN)6(4-) es x, entonces la concentración de Zn(2+) debe ser 2x. La expresión Ksp ahora se simplifica a KSP = (2x)^2 * x = 4,0 * 10^-16.

  4. 4

    Resuelve la expresión Ksp simplificada para x. En este caso, (2x)^2 = 4x^2, y 4x^2 * x = 4x^3. Por lo tanto, 4x^3 = 4,0 * 10^-16. Dividiendo ambos lados de esta ecuación entre cuatro da x^3 = 1,0 * 10^-16. Por último, tomando la raíz cúbica de ambos lados de esta expresión da x = 4,6 * 10^-6, esto significa que la concentración de iones de ferrocianuro en equilibrio en moles por litro o mol/L.

  5. 5

    Calcula la solubilidad de Kps multiplicando la concentración de Fe(CN)6(4-) por la relación estequiométrica de 1-a-1. La ecuación equilibrada indica que un mol de Zn2Fe(CN)6 produce un mol de Fe(CN)6(4-), por lo tanto, la relación es de 1-1. Esto significa que la concentración de Zn2Fe(CN)6 también será 4,6 * 10^-6 mol/L. Y debido a que el peso de la fórmula, o FW, de Zn2Fe(CN)6 es 342,79 gramos por mol, entonces (4,6 * 10^-6 mol/L) * (342,79 g/mol) = 1,6 * 10^-13 g/L . Este valor representa la solubilidad de Zn2Fe(CN)6, es decir, 1,6 * 10^-13 g se disuelve en 1 L de agua destilada.

  6. 6

    Divide la solubilidad en unidades de g/L entre 10 para obtener la solubilidad en unidades de gramos de Zn2Fe(CN)6 por 100 ml. Las unidades de g/100 mL representa las unidades de solubilidad convencionales utilizadas por los químicos. En este caso, (1,6 * 10^-13) / 10 = 1,6 * 10^-15 g/100 mL.

Consejos y advertencias

  • El aspecto del "agua destilada" de este problema elimina la posibilidad del "efecto del ion común". Es decir, si se utiliza agua del grifo y los iones de cinc o iones ferrocianuro, esto puede afectar negativamente la solubilidad del zinc ferrocianuro. La especificación de agua destilada elimina esta consideración.
  • La notación tales como 4,6 * 10^-6 representa la notación científica para 0,0000046. Puedes introducir directamente dichos valores en calculadoras científicas con las funciones de "EE" o "EXP". La secuencia de teclas suele seguir en la línea de [4] [.] [6] [EE] [-] [6].

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