Ejercicio resuelto de Solubilidad · Química · Aragón · 2026

Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) Si se añade K$_{2}$CO$_{3}$ a una disolución saturada de FeCO$_{3}$ el producto de solubilidad de este último disminuye. [0,5 puntos]

b) La solubilidad del CaF$_{2}$ es mayor que la del FeCO$_{3}$. [1 punto]

c) En una disolución de FeCO$_{3}$, la solubilidad del FeCO$_{3}$ aumenta al añadir K$_{2}$CO$_{3}$. [0,5 puntos]

Datos: $K_{ps}(\mathrm{FeCO}_{3}) = 2{,}11 \cdot 10^{-11}$; $K_{ps}(\mathrm{CaF}_{2}) = 2{,}7 \cdot 10^{-11}$.

$\textbf{a) Si se añade K₂CO₃ a una disolución saturada de FeCO₃ el producto de solubilidad de este último disminuye. [0,5 puntos]}$

Falsa. El producto de solubilidad es una constante de equilibrio y, como todas ellas, solo depende de la temperatura:

$\mathrm{FeCO_3(s)} \rightleftharpoons \mathrm{Fe^{2+}(ac)} + \mathrm{CO_3^{2-}(ac)} \qquad K_{ps} = [\mathrm{Fe^{2+}}]\,[\mathrm{CO_3^{2-}}]$

Añadir carbonato de potasio cambia las concentraciones de los iones, pero no el valor de $K_{ps}$: lo que ocurre es que el sistema se reajusta precipitando sal hasta que el producto de ambas concentraciones vuelve a ser el mismo número. Lo que disminuye es la solubilidad, no la constante.

$\textbf{b) La solubilidad del CaF₂ es mayor que la del FeCO₃. [1 punto]}$

Verdadera, aunque no se puede decidir comparando los valores de $K_{ps}$ a simple vista: las dos sales tienen estequiometrías distintas y hay que calcular las solubilidades.

Para el carbonato de hierro(II), cada mol disuelto da un ion de cada tipo, de modo que ambas concentraciones valen $s$:

$\mathrm{FeCO_3(s)} \rightleftharpoons \mathrm{Fe^{2+}(ac)} + \mathrm{CO_3^{2-}(ac)}$

$K_{ps} = s \cdot s = s^2 = 2{,}11 \cdot 10^{-11}$

$s(\mathrm{FeCO_3}) = 4{,}6 \cdot 10^{-6}\ \mathrm{M}$

Para el fluoruro de calcio, en cambio, cada mol disuelto libera dos fluoruros:

$\mathrm{CaF_2(s)} \rightleftharpoons \mathrm{Ca^{2+}(ac)} + 2\,\mathrm{F^-(ac)}$

$K_{ps} = s \cdot (2s)^2 = 4\,s^3 = 2{,}7 \cdot 10^{-11}$

$s(\mathrm{CaF_2}) = \sqrt[3]{\frac{2{,}7 \cdot 10^{-11}}{4}} = 1{,}9 \cdot 10^{-4}\ \mathrm{M}$

$s(\mathrm{CaF_2}) > s(\mathrm{FeCO_3})$

El fluoruro de calcio es unas cuarenta veces más soluble, pese a tener un producto de solubilidad del mismo orden. Es el ejemplo típico de por qué las constantes de sales con distinta estequiometría no son comparables directamente.

$\textbf{c) En una disolución de FeCO₃, la solubilidad del FeCO₃ aumenta al añadir K₂CO₃. [0,5 puntos]}$

Falsa: ocurre justo lo contrario, por el efecto del ion común.

El carbonato de potasio es muy soluble y se disocia por completo, aportando iones $\mathrm{CO_3^{2-}}$ a la disolución:

$\mathrm{K_2CO_3} \rightarrow 2\,\mathrm{K^+} + \mathrm{CO_3^{2-}}$

Ese ion es uno de los productos del equilibrio de solubilidad. Según el principio de Le Chatelier, al aumentar la concentración de un producto el equilibrio se desplaza hacia los reactivos, es decir, hacia la izquierda:

$\mathrm{FeCO_3(s)} \rightleftharpoons \mathrm{Fe^{2+}(ac)} + \mathrm{CO_3^{2-}(ac)}$

Precipita más carbonato de hierro(II) sólido y, por tanto, la solubilidad $\textbf{disminuye}$.