Ejercicio resuelto de Solubilidad · Química · Galicia · 2026

PREGUNTA 2. REACCIONES QUÍMICAS (2,5 puntos)

En un vaso de precipitados se mezclan 10 mL de una disolución acuosa de $\text{BaCl}_2$ 0,1 M con 40 mL de una disolución acuosa de $\text{Na}_2\text{SO}_4$ 0,05 M, a 25 °C. Sabiendo que la $K_{s(\text{BaSO}_4)} = 1{,}1 \cdot 10^{-10}$ y suponiendo que los volúmenes son aditivos:

2.1. Determine si podrá formarse precipitado de $\text{BaSO}_4$ en el fondo del vaso de precipitados. (1 punto)

2.2. Calcule cuál será la solubilidad, expresada en g/L, del $\text{BaSO}_4$ a 25 °C. (1 punto)

Responda uno de estos dos apartados 2.3 o 2.4:

Si tenemos un equilibrio entre una sal sólida y sus correspondientes iones en disolución, y añadimos un soluto soluble que contiene un ion común:

2.3. Discuta razonadamente cómo influye el efecto del ion común en la solubilidad de la sal. (0,5 puntos)

2.4. Discuta razonadamente cómo influye el efecto del ion común en el producto de solubilidad de la sal. (0,5 puntos)

$\textbf{2.1. Determine si podrá formarse precipitado de BaSO}_4\textbf{ en el fondo del vaso de precipitados. (1 punto)}$

Para decidir si precipita hay que comparar el producto iónico de la mezcla con el producto de solubilidad. Lo primero es calcular las concentraciones $\textbf{después de mezclar}$, que no son las de partida porque el volumen ha cambiado.

Moles de cada ion aportados por cada disolución:

$n(\mathrm{Ba^{2+}}) = 0{,}1 \cdot 0{,}010 = 1{,}0 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{mol}$

$n(\mathrm{SO_4^{2-}}) = 0{,}05 \cdot 0{,}040 = 2{,}0 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{mol}$

Como los volúmenes son aditivos, el volumen final es $10 + 40 = 50$ mL:

$[\mathrm{Ba^{2+}}] = \dfrac{1{,}0 \cdot 10^{-3}}{0{,}050} = 0{,}02\ \mathrm{M}$

$[\mathrm{SO_4^{2-}}] = \dfrac{2{,}0 \cdot 10^{-3}}{0{,}050} = 0{,}04\ \mathrm{M}$

El equilibrio de solubilidad y su producto iónico son:

$\mathrm{BaSO_4(s)} \rightleftharpoons \mathrm{Ba^{2+}(ac)} + \mathrm{SO_4^{2-}(ac)}$

$Q = [\mathrm{Ba^{2+}}] \cdot [\mathrm{SO_4^{2-}}] = 0{,}02 \cdot 0{,}04 = 8 \cdot 10^{-4}$

Y se compara con la constante:

$Q = 8 \cdot 10^{-4} \ \gg\ K_s = 1{,}1 \cdot 10^{-10}$

Al ser el producto iónico muchos órdenes de magnitud mayor que $K_s$, la disolución está enormemente sobresaturada y el sistema evoluciona hacia la izquierda hasta recuperar el equilibrio. $\textbf{Sí se formará precipitado}$ blanco de sulfato de bario en el fondo del vaso.

$\textbf{2.2. Calcule cuál será la solubilidad, expresada en g/L, del BaSO}_4\textbf{ a 25 °C. (1 punto)}$

La solubilidad se refiere ahora al sólido en agua pura. Si se disuelven $s$ moles por litro, cada uno libera un ion bario y un ion sulfato:

$\mathrm{BaSO_4(s)} \rightleftharpoons \mathrm{Ba^{2+}(ac)} + \mathrm{SO_4^{2-}(ac)}$

$$	$\mathrm{Ba^{2+}}$	$\mathrm{SO_4^{2-}}$ Inicial (mol/L)	0	0 Equilibrio (mol/L)	$s$	$s$

$K_s = [\mathrm{Ba^{2+}}] \cdot [\mathrm{SO_4^{2-}}] = s \cdot s = s^2$

$s = \sqrt{K_s} = \sqrt{1{,}1 \cdot 10^{-10}} = 1{,}05 \cdot 10^{-5}\ \mathrm{mol/L}$

Para pasarlo a gramos por litro hace falta la masa molar:

$M(\mathrm{BaSO_4}) = 137{,}3 + 32{,}1 + 4 \cdot 16{,}0 = 233{,}4\ \mathrm{g/mol}$

$s = 1{,}05 \cdot 10^{-5} \cdot 233{,}4 = 2{,}45 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{g/L}$

La solubilidad del sulfato de bario es de unos 2,4 mg por litro de agua. Es tan baja que se le puede administrar por vía oral como contraste radiológico sin que el bario, que es tóxico, llegue a pasar a la sangre.

$\textbf{2.3. Discuta razonadamente cómo influye el efecto del ion común en la solubilidad de la sal. (0,5 puntos)}$

Sea una sal poco soluble en equilibrio con sus iones:

$\mathrm{AB(s)} \rightleftharpoons \mathrm{A^+(ac)} + \mathrm{B^-(ac)}$

Al añadir un soluto muy soluble que aporta uno de esos iones —por ejemplo $\mathrm{B^-}$— se aumenta la concentración de uno de los productos del equilibrio. Según el principio de Le Chatelier, el sistema reacciona desplazándose en el sentido que consume ese exceso, es decir, $\textbf{hacia la izquierda}$, precipitando parte del sólido.

Por tanto, $\textbf{la solubilidad disminuye}$. Se ve igual de bien despejando en la constante: como $K_s = [\mathrm{A^+}][\mathrm{B^-}]$ es fija, si $[\mathrm{B^-}]$ crece, $[\mathrm{A^+}]$ —que mide cuánta sal se ha disuelto— tiene que disminuir.

$\textbf{2.4. Discuta razonadamente cómo influye el efecto del ion común en el producto de solubilidad de la sal. (0,5 puntos)}$

Sobre el producto de solubilidad $\textbf{no influye en absoluto}$.

$K_s$ es una constante de equilibrio y, como todas ellas, solo depende de la temperatura. Añadir un ion común cambia las concentraciones individuales de $\mathrm{A^+}$ y $\mathrm{B^-}$, pero lo hace justamente de modo que su producto siga valiendo lo mismo: una sube y la otra baja.

Conviene no confundir las dos magnitudes. La $\textbf{solubilidad}$ es una propiedad de la disolución concreta y sí cambia con la presencia de otros solutos; el $\textbf{producto de solubilidad}$ es la constante del equilibrio y solo se modifica cambiando la temperatura.