El Equilibrio Químico. Autoevaluación

Actividad 4.4

Pregunta Verdadero-Falso
Cuando se mezclan 10 ml de BaCl2 0.1 M con 40 ml de Na2SO4 0.1 M, precipita sulfato de bario.

El Ks (BaSO4)= 1.1·10−10, indica si es verdadera o falsa la siguiente afirmación:

Después de precipitar el sulfato de bario, las concentraciones de los iones presentes en la disolución serán:

[Ba2+] = 18.3·10-10 M

[Na+] = 0.16 M
[SO42-] = 0.06 M

[Cl−] = 0.04 M

Verdadero Falso
Correcto!
¡Incorrecto!

El BaCl2(s) es soluble:

BaCl2(s) | → | Ba2+(ac) | + | Cl−(ac)
|  | 0.1 M |  | 0.2 M

El Na2SO4(s) es soluble:

Na2SO4(s) | → | 2 Na+(ac) | + | SO42-(ac)
|  | 0.2 M |  | 0.1 M

Para que precipite BaSO4(s) se deberá cumplir:

[Ba2+]0·[SO42-]0 ≥ 1.1·10-10

Como 0.02·0.08 > 1.1·10-10, precipitará BaSO4

Para saber cuanto sulfato de bario precipita podemos plantear el equilibrio:

| BaSO4(s) |  | Ba2+(ac) | + | SO42-(ac)
Inicial |  |  | 0.02 |  | 0.08
Equilibrio |  |  | 0.02 - x |  | 0.08 - x

1.1·10-10 = (0.02-x) (0.08-x)

Al ser Ks muy pequeño prácticamente todo el BaSO4(s) que pueda formarse precipitará, la [Ba2+] y la [SO42-] son muy pequeñas y la ecuación de 2ºgrado dará soluciones poco satisfactorias.
Un modo mejor de resolver el problema consiste en:

1. Suponer que precipita todo el BaSO4(s) posible (como si la precipitación fuera completa).
2. Parte del BaSO4(s) se disuelve hasta alcanzar el equilibrio de solubilidad:

| BaSO4(s) |  | Ba2+(ac) | + | SO42-(ac)
Inicial |  |  | 0.02 |  | 0.08
Final |  |  | ≈ 0 |  | 0.06
Inicial |  |  | 0 |  | 0.06
Equilibrio |  |  | x |  | 0.06 + x

1,1·10-10 = x (0.06+x) ≈ x·0,06

x = 18.3·10−10 M

En definitiva: [Ba2+] = 18.3·10-10 M

[Na+] = 0.16 M
[SO42-] = 0.06+x ≈ 0,06 M

[Cl−] = 0.04 M

Y el número de moles de BaSO4(s) que precipitan =(0.02-x)·0.05 ≈ 0.001 moles

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