La solubilidad indica la máxima conentración molar de iones en equilibrio con el sólido en una disolución saturada. Para una sal es posible determinar la constante del producto de solubilidad a partir de la solubilidad, y también la solubilidad a partir de la constante del producto de solubilidad. Veamos dos ejemplos:
La solubilidad del sulfato de calcio en disolución acuosa a 25ºC es de 0.2 g de sulfato cálcico en 100 mL. ¿ Cuál es la valor de la constante del producto de solubilidad?
Solución:
Escribimos la ecuación de disociación del sulfato cálcico:
$CaSO_4(s)\rightleftharpoons Ca^{2+}(aq)+SO_4^{2-}(aq)$
Cada $s$ mol/L que se disuelven de la sal se forman $s$ mol/L de iones calcio y $s$ mol/L de iones sulfato. Siendo s la solubilidad de la sal. El cálculo de s se realiza pasando los g/mL de disolución a mol/L.
\begin{equation} s=\frac{0.2\;g\;CaSO_4}{0.1\;L}x\frac{1\;mol\;CaSO_4}{136\;g\;CaSO_4}=0.015\;mol/L \end{equation} Por tanto, $[Ca^{2+}]=[SO_4^{2-}]=0.015\;mol/L$ \begin{equation} K_{ps}=[Ca^{2+}][SO_4^{2-}]=s\cdot s=s^2=0.015^2=2.3x10^{-4} \end{equation}
En este segundo ejemplo vamos a calcular la solubilidad del yoduro de plomo a partir de su constante del producto de solubilidad la $K_{ps}=7.1x10^{-9}$.
Solución:
En primer lugar escribimos la ecuación del equilibrio de solubilidad:
$PbI_2(s)\rightleftharpoons Pb^{2+}(aq)+2I^-(aq)$
Esta ecuación nos muestra que por cada mol de $PbI_2$ que se disuelve se forma un mol de $Pb^{2+}$ y dos moles de $I^-$. Si para formar una disolución saturada se disuelven $s$ moles de $PbI_2$ por litro de disolución, tendremos: $[Pb^{2+}]=s$ y $[I^-]=2s$. Llevando estas concentraciones a la constante del producto de solubilidad: \begin{equation} K_{ps}=[Pb^{2+}][I^-]^2=s\cdot (2s)^2=4s^3=1.7x10^{-9} \end{equation} Despejando $s$ de esta última ecuación; $s=1.2x10^{-3}\;M$
La solubilidad nos indica la máxima cantidad de sal que puede disolverse. En el caso del yoduro de plomo, podremos disolver $1.2x10^{-3}$ moles en aproximadamente un litro de agua (observese que la molaridad es por litro de disolución)