Όταν μια ελαφρά διαλυτή ιοντική ένωση τοποθετείται σε νερό, υπάρχει μια ισορροπία μεταξύ της στερεάς κατάστασης και των υδατικών ιόντων. Αυτό βρίσκεται από τη σταθερά ισορροπίας για την αντίδραση.
Τι είναι το Ksp;
Ρίξτε μια ματιά στην αντίδραση που εμφανίζεται όταν το χλωριούχο άργυρο (I) διαλύεται στο νερό:
Όταν το διάλυμα είναι κορεσμένο, η διάλυση του AgCl και ο σχηματισμός στερεού AgCl συμβαίνουν ταυτόχρονα ή η αντίδραση βρίσκεται σε ισορροπία:
Η σταθερά ισορροπίας μπορεί να γραφτεί όπου η ισχύς στα συστατικά είναι ο συντελεστής στην ισορροπημένη εξίσωση:
Επειδή δεν υπάρχει συγκέντρωση για το στερεό AgCl, αυτό μπορεί να αφαιρεθεί από την εξίσωση. Η προκύπτουσα τιμή K ονομάζεται Ksp ή το προϊόν διαλυτότητας:
κsp είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας. Πείτε ότι το Κsp για το AgCl είναι 1,7 x 10-10. Με αυτές τις πληροφορίες, μπορείτε να βρείτε τη μοριακή διαλυτότητα που είναι ο αριθμός των γραμμομορίων που μπορούν να διαλυθούν ανά λίτρο διαλύματος έως ότου γίνει το διάλυμα κορεσμένο. Οι μονάδες δίνονται σε γραμμομόρια ανά L, αλλιώς γνωστές ως mol / L ή M.
ΕΝΑ κορεσμένο διάλυμα είναι μια λύση στην οποία η μέγιστη ποσότητα διαλυμένης ουσίας έχει διαλυθεί σε μια δεδομένη θερμοκρασία.
Ενα ακόρεστο διάλυμα είναι μια λύση στην οποία όλη η διαλυμένη ουσία έχει διαλυθεί εντελώς στο διάλυμα.
Εύρεση μοριακής διαλυτότητας από Ksp
Δεδομένου ότι το Κsp για το AgCl είναι 1,7 x 10-10, μπορείτε να βρείτε τη μοριακή διαλυτότητα ή τη συγκέντρωση οποιουδήποτε ιόντος στο διάλυμα:
Και τώρα τι? Υπάρχουν δύο μεταβλητές: [Ag+] και [Cl-], λοιπόν πώς μπορείτε να λύσετε τη μοριακή διαλυτότητα; Δεδομένου ότι αυτά τα ιόντα προέρχονται από το ίδιο στερεό, είναι αδύνατο να υπάρχουν περισσότερα από το ένα από το άλλο. Αυτό σημαίνει ότι [Ag+] = [Cl-]. Ετσι:
ή,
Η λήψη της τετραγωνικής ρίζας και των δύο πλευρών σας επιτρέπει να επιλύσετε τη μοριακή διαλυτότητα:
Έτσι, η μοριακή διαλυτότητα και των δύο Ag+ και Cl- είναι επομένως 1,3 x 10-5 Μ.
Εύρεση Ksp από τη μοριακή διαλυτότητα
Δεδομένης της μοριακής διαλυτότητας για τα εν λόγω ιόντα και την ισορροπημένη εξίσωση, μπορείτε να βρείτε το Κsp.
Εξετάστε την ακόλουθη εξίσωση:
Το προϊόν διαλυτότητας γράφεται ως εξής:
Θυμηθείτε: Το [F-] πρέπει να αυξηθεί στη δεύτερη ισχύ λόγω του συντελεστή στην ισορροπημένη εξίσωση.
Τώρα, δεδομένου ότι η μοριακή διαλυτότητα είναι 2,2 x 10-3 M, μπορείτε να το συνδέσετε στην εξίσωση και για τα δύο [F-] και [Ca2+]. Να θυμάστε ότι η μοριακή διαλυτότητα πρέπει να είναι η ίδια και για τα δύο, καθώς προέρχονται από την ίδια ένωση.
Ετσι,
Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαλυτότητα
Η διαλυτότητα επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες.
- Τα στερεά καθίστανται πιο διαλυτά καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.
- Καθώς αυξάνεται η πίεση, τα αέρια γίνονται πιο διαλυτά.
- Το φαινόμενο κοινού ιόντος περιγράφει μείωση της διαλυτότητας μιας ιοντικής ένωσης όταν το διάλυμα περιέχει ήδη ένα ιόν που είναι το ίδιο με αυτό της ένωσης.
- Ιδιότητες διαλύτη: Ένας πολικός διαλύτης διαλύει καλύτερα μια πολική ένωση ενώ ένας μη πολικός διαλύτης διαλύει καλύτερα μια μη πολική ένωση.