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FUNDAMENTO TEÓRICO
Una reacción de precipitación es aquella en la que se forma una fase sólida en el
seno de una disolución, usualmente de forma tan rápida que se forman multitud de cristales.
Este tipo de reacciones se utilizan a menudo en el laboratorio de Química, con alguno de
estas finalidades: separación del precipitado, identificación del precipitado (en análisis
cualitativo) o determinación del precipitado (en análisis cuantitativo).
Este electrolito se encuentra en equilibrio con sus iones, y la constante de equilibrio
correspondiente se denomina producto de solubilidad, Kps, que como toda constante de
equilibrio sólo depende de la temperatura:
El producto de las concentraciones de los iones, elevadas a sus correspondientes
coeficientes estequiométricos, en una disolución no saturada o que no esté en equilibrio, se
denomina producto iónico de la misma. En el caso de disoluciones saturadas, el producto
de solubilidad y el producto iónico son iguales. Por ello, si el producto iónico de una
disolución, por diversas causas, resulta ser mayor que Kps, precipitará el exceso de soluto
hasta que ambos productos se igualen, restableciéndose el equilibrio de saturación.
Por tanto, se produce precipitación cuando se mezclan dos reactivos que originan un
tercero de solubilidad más baja. Sin embargo, la precipitación puede producirse por otras
causas distintas, como una disminución de la solubilidad de la sustancia disuelta al
descender la temperatura, o bien por eliminación del disolvente por precipitación.
Una vez producida la precipitación, es preciso separar el precipitado del líquido que
resta sobre él (líquido sobrenadante). Para ello se pueden utilizar dos técnicas de
separación, conocidas como filtración y centrifugación.
La filtración es una técnica que permite separar los sólidos presentes en una fase
fluida en función de su tamaño de partícula, haciendo pasar ésta a través de un medio
poroso (denominado medio filtrante) que permite separar dichos sólidos, y que se dispone
sobre un dispositivo conocido como soporte de filtración, siendo el más elemental un
embudo de filtración. La separación se realiza gracias a que los poros del medio filtrante
son más pequeños que las partículas a separar, de forma que en el medio filtrante queda
retenido el sólido que se desea separar del líquido que lo atraviesa, que se denomina
filtrado. En la práctica corriente de un laboratorio de Química se emplean tres medios
porosos: papel de filtro, placas filtrantes de material cerámico, y membranas de filtración. El
paso del líquido a través del medio filtrante se consigue por acción de la gravedad, o bien
aplicando vacío mediante una bomba por debajo del filtro, de forma que se facilite el paso
del fluido a través del medio filtrante. En este caso, la técnica se denomina filtración a
vacío, colocándose el medio filtrante sobre un embudo de porcelana agujereada, conocido
como embudo de Büchner.
La filtración puede utilizarse para separar cualquier tipo de sólidos, con
independencia de cuál sea su densidad con respecto a la del fluido. Es especialmente útil si
se desea separar sólidos que se encuentran en pequeña cantidad y que producen turbidez,
si se precisa realizar una determinación cuantitativa de un ión presente en disolución por
precipitación con un reactivo, o si se desea utilizar una de las fases para una operación
posterior.
En un laboratorio básico de Química es muy frecuente utilizar como medio filtrante
papel de filtro, pudiendo distinguirse dos tipos de filtros:
- filtros cónicos, empleando como soporte de filtración un embudo cónico.
- filtros planos, utilizando como soporte de filtración un embudo de Büchner.
Los filtros cónicos pueden ser lisos o de pliegues. Los primeros se emplean si se
desea utilizar posteriormente la fase sólida, mientras que los segundos se emplean cuando
se desea utilizar posteriormente el filtrado. Unos y otros de puede construir con facilidad en
el laboratorio.
Para construir un filtro cónico liso (Figura 1) se parte de un círculo de papel cuyo
radio sea, aproximadamente, 2/3 de la longitud de la generatriz del cono del embudo.