Equilibrios con Carbonato de Calcio

Equilibrios con Carbonato de Calcio

Ksp, Solubilidad de minerales

La constante del producto de solubilidad es la constante de equilibrio para la disolución del sólido en agua.

El valor de Ksp para diferentes sustancias depende tanto de la composición química como de la forma cristalina. A continuación se muestran algunos ejemplos de minerales comunes a 25 grados centígrados.

compound	formula	Ksp
Aluminium hydroxide	Al(OH)3	3 x 10-34
Aluminium phosphate	AlPO4	9.84 x 10-21
Barium carbonate	BaCO3	2.58 x 10-9
Calcium carbonate (calcite)	CaCO3	3.36 x 10-9
Calcium carbonate (aragonite)	CaCO3	6.0 x 10-9
hidróxido de Calcio	Ca(OH)2	5.02 x 10-6
de Hierro(II) carbonato	FeCO3	3.13 x 10-11
de Hierro(II) sulfuro de	FeS	8 x 10-19

Carbonato de Calcio y el Agua

Minerales que contienen carbonato de calcio tienen diferentes solubilidades en agua. En la tabla anterior se enumeran dos tipos de minerales carbonatados. Un valor promedio para el Ksp de carbonato de calcio es de aproximadamente 5 x 10-9.

Ksp = = 5 x 10-9
Debe haber neutralidad de red, por lo que el número de cargas positivas debe ser igual al número de cargas negativas en la solución.
2 + = 2 + +
En cualquier solución básica de carbonato de calcio, la concentración de protones es mucho menor que la concentración de iones de calcio y la concentración de aniones de bicarbonato es mayor que los aniones de carbonato o hidróxido, por lo que:
2 =

Efecto de CaCO3 en pH

Repasemos lo que sabemos hasta ahora.

1. La Ley de Henry nos dice la concentración de CO2 disuelto.
   KH/pCO2 = = 10-4.88

2. podemos tratar el CO2 disuelto como un ácido.
   Ka1 = / = 10-6.37

3. el Bicarbonato también es un ácido.
   Ka2 = / = 10-8.4

4. La concentración de carbonato de calcio se rige por la constante del producto de solubilidad del mineral.
   Ksp = = 10-8.3

Usando las ecuaciones anteriores, es posible calcular la concentración de alguna de las especies en solución.

= KH/pCO2
{}3 = 2(Ka1)2(Ka2)/2(Ksp)
= (Ka1)/ = 2 (Ksp)(2)/(Ka1)(Ka2)
= (Ka1)(Ka2)/2

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