EL ION COMÚN Esta observación experimental se puede explicar en base al Principio de Le Chatelier : la adición del ión A –, desplaza el equilibrio hacia la izquierda, y en cons consec ecue uenc ncia ia dism dismin inuy uye e la conc concen entr trac ació ión n de los los ione iones s hidr hidron onio io,, H 3O, disminuyendo por lo tanto, el !rado de disociación, al"a#
$ado que el %cido d&bil, H A, y su sal, 'aA, tienen en com(n el ion A –: HA)ac* 'aA)ac*
H+O)l* H+O)l*
A –)ac* A –)ac*
H3O)ac* 'a)ac*
Efecto del ión común El e"ecto del ion com(n se basa en el producto producto de solubilidad )ps* se!(n el cual, para disminuir la solubilidad de una sal se a!re!a uno de los iones# Al aumentar la concentración de uno de los iones que "orman el precipitado precipitado,, la concentración del otro debe disminuir para que el ps permanezca constante, a una temperatura determinada# Este e"ecto es el que permite reducir la solubilidad de muchos precipitados, o para precipitar cuantitativamente un ion, usando exceso de a!ente precipitante# Es un e" e"ec ecto to de ac acci ción ón de ma masa sa qu que e se pr pron onos osti tica ca co con n el pr prin inci cipi pio o de -e .hatelier# Es el causante de la disminución de la solubilidad de un precipitado iónico cuando se a!re!a a la disolución en equilibrio un compuesto soluble que tiene uno de los iones del precipitado Es el desplazamiento del equilibrio causado por la adición de un compuesto que tiene un ión com(n con la sustancia disuelta#
E/emplos: El acetato de sodio es un electrolito "uerte que "uerte que se disocia completamente# El %cido ac&tico es un %cido d&bil por lo que sólo se ioniza li!eramente# $e acuerdo con el 0rincipio de -e .h1telier , la adición de iones de acetato de sodio suprime la ionización del %cido ac&tico y el cambio de su equilibrio a la izquie izquierda rda## As2, el porcen porcenta/ ta/e e de disoci disociaci ación ón del del %cido ac&t ac&tico ico disminuye disminuye y el pH pH de de la solución aumenta# -a ionización de un %cido o de una base est% limit limitad ada a por por la pres presen enci cia a de su %cido %cido## i el ac aceta etato to de sod sodio io y el %cido ac&tico se ac&tico se disuelven en la m misma isma solución#
NaC2H3O2 !" # Na a$" C2H3O2%a$" HC2H3O2 l" & H a$" C2H3O2%a$" Esto disminuir% la concentración de iones de hidró!eno y por lo tanto la solución del ion com(n ser% menos %cida que una solución que sólo contiene %cido ac&tico# •
catión plata: i una solución contiene disueltas dos sustancias que tienen un ion en com(n )por e/emplo cloruro de plata y nitrato de plata*, al calcular el producto iónico )04*, no solo debe considerarse el aporte de catión plata proveniente del cloruro, sino tambi&n el que proviene del nitrato de plata# i el nitrato de plata se a!re!a a una solución saturada de cloruro de plata, el incremento provocado en la concentración molar del catión plata har% que el 04 sea mayor que el ps, por lo tanto, precipitar% al!o de cloruro de plata para restablecer el equilibrio# El e"ecto del a!re!ado de un ion com(n es una disminución en la solubilidad de la sal )cloruro de plata en este caso*#
En los tres procesos de disociación que hemos visto )de %cidos, bases y sales* hemos considerado un solo soluto cada vez# Analizaremos ahora el caso de disoluciones donde est%n presentes dos solutos que contienen un mismo ion )catión o anión*, denominado ion común# -os indicadores %cido5base son sustancias, !eneralmente coloreadas, que se disocian parcialmente# us iones presentan una coloración distinta a la de la especie sin disociar, de modo que, se!(n el sentido que est& "avorecido en el equilibrio, la disolución puede presentar uno u otro color de manera pre"erente# .on"orme var2a el pH de una solución, los indicadores var2an su color, indicando de "orma cualitativa, si la solución es %cida o b%sica#
Si a 100 mL de solución 0,10 M de un ácido débil, HA, se le añade el indicador anaranjado de metilo, éste presenta su color ácido, rojo:
HA + H! indicador: rojo
A"
+
H#!+
Si a esta solución se le añaden 0,01$ moles de una el color cambia a amarillo:
color del
sal de HA,
por ejemplo %aA,
HA + H! indicador: amarillo
A"
+
H#!+
color del
i analizamos el pH y el !rado de disociación de 677 m- de una solución 7,67 8 de %cido ac&tico, .H 3.OOH, tendremos:
CH3COOH)ac* 9 7
H+O)l*
CH3COO –)ac*
H3O')ac*
7,67
;
;
9 reacciona
x
;
;
9 "orma
;
x
x
*+,* %-
-
-
( )e$
⇒
- < 6,3= x67 –3 < 9H3O
pH . 2+/0
i a esta solución de .H3.OOH le a>adimos 7,76? moles de acetato de sodio, CH3COONa, determinaremos la nueva concentración de los iones H 3O: •
•
•
-a concentración de los iones acetato en la mezcla ser%:
$ado que ion .H 3.OO – es uno de los productos de la disociación del .H3.OOH, el equilibrio de &ste se desplaza en el sentido inverso# .omo vemos, ser% muy poco lo que se haya disociado del %cido ac&tico, de modo que podemos considerar que la concentración inicial de &ste si!ue siendo 7,67 8#
•
•
$e i!ual manera, ser% muy poca la cantidad del ion acetato que se haya podido hidrolizar, por lo que consideraremos que su concentración si!ue siendo 7,6? 8# Al realizar el balance estequiom&trico para el nuevo estado de equilibrio tendremos:
CH3COOH)ac*
CH3COO –)ac*
H+O)l*
H3O
)ac*
9 7
7,67
7,6?
;
9 reac#
x
;
;
9 "orma
;
x
x
*+,* %-
*+,1 ' -
-
( )e$
•
.omo el a del %cido ac&tico es 6,@ x 67 –?, podemos determinar la nueva concentración de iones H 3O:
⇒
- . ,+2 -,* –1 . (H3O')
•
El !rado de ionización ser%:
•
inalmente el pH de la disolución ser%:
pH < 5 lo! 9H3O . +2
