El cociente de reacción: Disolución saturada, insaturada o sobresaturada

Solapas principales

El cociente de reacción se define de forma idéntica a la constante de equilibrio pero en él se introducen concentraciones iniciales. Veamos un ejemplo con el yoduro de plata:

$AgI(s)\rightleftharpoons Ag^+(aq)+I^-(aq)$

\begin{equation} K_{ps}=[Ag^+][I^-]=8.5x10^{-17} \end{equation}

  • Mezclamos dos disolucines de nitrato de plata y yoduro potásico para preparar una disolución de yoduro de plata con concentraciones $[I^-]=0.01\;M$ y $[Ag^+]=0.02\;M$. Para saber si la disolución resultante está insaturada, saturada o sobresaturada calculamos el cociente de reacción:

$Q_{ps}=[Ag^+][I^-]=0.01x0.02=2x10^{-4}$

Comparando el cociente de reacción con la constante de equilibrio, observamos que: $Q_{ps}>K_{ps}$. Lo que significa que las concentraciones de $I^-$ y $Ag^+$ en la disolución son superiores a las que presentaría una disolución saturada, produciéndose la precicipitación del yoduro de plata, la disolución se encuentra sobresaturada.

  • En un segundo experimento mezclamos nitrato de plata y yoduro potásico para preparar una disolución con concentraciones $[Ag^+]=10^{-8}\;M$ y $[I^-]=10^{-10}\;M$. ¿Cómo se encuentra esta nueva disolución?.

Escribimos el cociente de reacción y lo comparamos con la constante del producto de solubilidad:

$Q_{ps}=[Ag^+][I^-]=10^{-8}x10^{-10}=10^{-18}$

Dado que $Q_{ps}< K_{ps}$, la disolución se encuentra insaturada. Podríamos añadir más cantidad de nitrato de plata o yoduro potásico que aún se disolvería. 

  • El tercer caso se obtiene cuando el cociente de reacción y la constante del producto de solubilidad son iguales, $Q_{ps}=K_{ps}$, la disolución se encuentra saturada. Cualquier adición de iones yoduro o plata producirá la precipitación del yoduro de plata.