Obsah
V chémii majú niektoré iónové pevné látky nízku rozpustnosť vo vode. Časť látky sa rozpustí a zostane kus hrudky. Ak chcete presne vypočítať, koľko sa rozpustí, použite Ksp, konštanta produktu rozpustnosti spolu s expresiou odvodenou z rovnovážnej reakcie rozpustnosti pre látku.
Formulovajte reakciu rozpustnosti
Napíšte vyrovnanú reakčnú rovnicu rozpustnosti pre látku, ktorú vás zaujíma. Toto je rovnica, ktorá popisuje, čo sa stane, keď pevné a rozpustené časti dosiahnu rovnováhu. Ako príklad je možné uviesť fluorid olovnatý, PbF2sa rozpúšťa na reverzibilnú reakciu na olovnaté a fluoridové ióny:
PBF2 ⇌ Pb2+ + 2F-
Upozorňujeme, že kladné a záporné poplatky musia byť na oboch stranách vyrovnané. Tiež si všimnite, aj keď má olovo ionizáciu +2, fluorid má -1. Na vyrovnanie poplatkov a započítanie počtu atómov pre každý prvok vynásobte fluorid na pravej strane koeficientom 2.
Formulácia Ksp rovnice
Vyhľadajte konštantu produktu rozpustnosti pre látku, ktorá vás zaujíma. Chemické knihy a webové stránky obsahujú tabuľky iónových pevných látok a ich zodpovedajúce konštanty produktu rozpustnosti. Aby sme nasledovali príklad fluoridu olova, Ksp je 3,7 x 10-8, Toto číslo je na ľavej strane Ksp rovnice. Na pravej strane rozdelíte každý ión do hranatých zátvoriek. Upozorňujeme, že polyatomický ión by mal svoje vlastné zátvorky, nerozdeľujte ho na jednotlivé prvky. Pre ióny s koeficientmi sa koeficient stáva mocnosťou, ako v nasledujúcom výraze:
Ksp= 3,7 x 10-8 = 2
Náhradník a riešenie
Vyššie uvedená expresia sa rovná konštante Ksp produktu rozpustnosti s dvoma rozpustenými iónmi, ale zatiaľ neposkytuje koncentráciu. Ak chcete nájsť koncentráciu, nahraďte X za každý ión nasledujúcim spôsobom:
Ksp= 3,7 x 10-8 = (X) (X)2
Tým sa zaobchádza s každým iónom ako s odlišným, pričom oba majú koncentračnú molaritu a súčin týchto molelov sa rovná Ksp, konštanta produktu rozpustnosti. Druhý ión (F) je však iný. Má koeficient 2, čo znamená, že každý fluoridový ión sa počíta osobitne. Ak to chcete vysvetliť po nahradení X, uveďte koeficient do zátvoriek:
Ksp= 3,7 x 10-8 = (X) (2x)2
Teraz vyriešiť pre X:
3,7 x 10-8 = (X) (4x)2)
3,7 x 10-8 = 4x3
X = 0,0021 M
Toto je koncentrácia roztoku v móloch na liter.
Stanovte rozpustenú sumu
Ak chcete zistiť množstvo rozpustenej látky, vynásobte ju litrom vody a potom vynásobte molárnou hmotnosťou. Ak je napríklad vaša látka rozpustená v 500 ml vody, 0,0021 mol na liter krát 0,5 litra sa rovná 0,00105 mol. Z periodickej tabuľky je priemerná atómová hmotnosť olova 207,2 a fluór je 19,00. Pretože molekula fluoridu olova má 2 atómy fluóru, vynásobte jeho hmotnosť 2 a získajte 38,00. Celková molárna hmotnosť fluoridu olovnatého je potom 245,20 gramov na mol. Pretože váš roztok obsahuje 0,0021 mol rozpustenej látky, 0,0021 mol krát 245,20 gramov na mol poskytne 0,515 gramov rozpustených olovnatých a fluoridových iónov.