Keď sa iónová molekula, ako napríklad stolová soľ, rozpustí vo vode, rozdelí sa na anióny a katióny. Anióny sú atómy alebo molekuly, ktoré sú záporne nabité, pretože majú jeden z ďalších elektrónov navyše. Katióny sú atómy alebo molekuly, ktoré sú pozitívne nabité, pretože im chýba jeden alebo niekoľko elektrónov. Vypočítanie koncentrácie iónu, ktorá nastane, keď sa iónová molekula rozpustí vo vode, nie je ťažké robiť, pokiaľ viete konštantu rozpustnosti molekúl a koncentráciu opačne nabitého iónu.
Zoberme si iónovú molekulu, ktorú študujete, a určte, ako sa rozpustí vo vode - aké sú výsledné katióny a anióny. Napríklad fluorid olovnatý (PbF12) poskytuje katióny olova a anióny fluóru. Všeobecne sú molekulové vzorce iónových molekúl napísané najskôr s katiónom.
Vyhľadajte konštantu produktu rozpustnosti svojej molekuly. Konštanta produktu rozpustnosti je odrazom toho, ako dôkladne sa iónová molekula rozpustí v 1 molárnom (M) roztoku. Druhé spojenie v časti Odkazy nižšie obsahuje konštanty rozpustnosti pre mnohé iónové molekuly. Odtiaľto vidíme, že konštanta rozpustnosti fluoridu olovnatého je 1,1 x 10-4.
Napíšte všeobecnú rovnicu pre konštantu produktu rozpustnosti a potom vyplňte údaje o molekule, ktorú študujete. Produktová konštanta rozpustnosti pre generickú iónovú molekulu AyBz je:
Konštantnosť rozpustnosti = (Koncentrácia A) ^ y x (Koncentrácia B) ^ z
Ak pridáme jeden mól PbFl2 do dostatočného množstva vody, aby sme dostali celkovú koncentráciu PbFl2 1 mol (M), bude naša rovnica vyzerať takto:
1,1 x 10 ^ -7 = (Koncentrácia katiónu Pb) ^ 1 x (Koncentrácia aniónu Fl) ^ 2))
Naučte sa koncentráciu buď katiónu alebo aniónu, ktorý sa má vyriešiť pre druhého. Nie je možné vypočítať koncentráciu jedného iónu bez toho, aby ste vedeli druhý. Problémy v knihách chémie vždy uvedú jeden; v laboratóriu by ste museli titráciou zmerať koncentráciu jedného z iónov. V našom príklade si predstavte, že koncentrácia aniónu fluóru v roztoku bola 3,0 x 10 ^ -3 M.
Riešenie rovnice konštanty rozpustnosti pre koncentráciu katiónu Pb poskytuje:
Koncentrácia katiónu Pb = 1,1 x 10 ^ -7 / Koncentrácia aniónu Fl
Zapojenie známej koncentrácie výťažkov Fl aniónu.
Koncentrácia katiónu Pb = 1,1 x 10-7 / 1,0 x 10-3 = 1,1 x 10 ^ -10 M
Koncentrácia oloveného katiónu v roztoku PbF12 s koncentráciou fluoridového aniónu 1,0 x 10 ^ -3 M je 1,1 x 10 ^ -10 M.