Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
El experimento que se describe a continuación demuestra muy bien cómo influye la temperatura en la solubilidad y cómo un producto de reacción puede tener características muy diferentes de las de los reactivos (en este caso, el color).
El experimento
Se necesita unos 100 mL de disolución 0,1 M de yoduro de potasio y unos 50 mL de otra de la misma concentración de nitrato de plomo(II). Ambas disoluciones son incoloras. Si se vierte una sobre otra en un recipiente de unos 250 mL, al añadir la segunda se observará de inmediato que se forma un precipitado de color amarillo intenso.
Si se calienta suficientemente la disolución, el precipitado se disolverá, palideciendo o desapareciendo el color amarillo. Pero conforme la disolución se vaya enfriando volverá a formarse el precipitado, esta vez en forma de escamas amarillas que irán asentándose lentamente y brillarán al iluminarlas; el efecto se denomina lluvia de oro. La “lluvia” persistirá durante un buen rato. El experimento se puede repetir cuantas veces se desea (basta calentar de nuevo).
Explicación
La solubilidad del yoduro de plomo en agua depende bastante de la temperatura. Así, a 20 oC se pueden solubilizar 0,8 g por litro, pero a 100 oC esa cantidad se multiplica por 5 (4,1 g/L).
Por otra parte, tanto el yoduro de potasio como el nitrato de plomo(II) son bastante solubles en agua (como lo son la gran mayoría de las sales alcalinas y buen número de los nitratos). Cuando el KI se disuelve en agua se disocia en iones K+ e iones I–; por la lado, el Pb(NO3)2 se disocia en iones Pb2+ e iones NO3–. De este modo, si se mezclan disoluciones de KI y Pb(NO3)2, se encontrarán los iones I– con los iones Pb2+ y precipitarán:
2I–(aq) + Pb2+(aq) → PbI2(s)
El precipitado de PbI2 tiene color amarillo. Si se deja que el PbI2 precipite lentamente, lo normal es que lo haga como cristales bien formados, muy brillantes, en forma de escamas hexagonales (ver la imagen). Esto es así porque la estructura cristalina del PbI2 consiste en capas, cada una de las cuales es una red hexagonal en la que los átomos de I y Pb están unidos mediante enlaces de naturaleza cuasicovalente. Unas capas están unidas a otras mediante interacciones de Van der Waals.
Si un precipitado de PbI2 se calienta suficientemente tenderá a formarse una disolución transparente porque los cristales se disolverán y los iones incoloros I– y Pb2+ estarán libres. Pero bastará dejar que la disolución se enfríe para que estos iones se unan y formen cristales de nuevo. El ciclo se puede repetir siempre que se desee.
Seguridad
Las sales de plomo son tóxicas, pero la ventaja de este experimento es que no tiene por qué producir desechos, ya que si se deja que se evapore toda el agua de la disolución se puede recuperar el yoduro de plomo precipitado.
Referencias
- D. Fleming. Golden rain. Education in Chemistry, 2015. https://eic.rsc.org/exhibition-chemistry/golden-rain/2000048.article.
- Imagen de cristales de PbI2: Hexagonal crystals of lead(II) iodide (PbI2).jpg. Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Hexagonal_crystals_of_lead(II)_iodide_(PbI2).jpg&oldid=481776643.
Este experimento pertenece al libro:
Denís Paredes Roibás, José M.ª Gavira Vallejo: 125 experimentos de química insólita para la Enseñanza de Física y Química. Triplenlace.com, 2025. https://triplenlace.com/aula-libros/125eqi/.
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