Kuidas arvutada molaarne lahustuvus KSP-st?

Kui vees asetatakse kergelt lahustuv ioonne ühend, on tahke oleku ja vesiioonide vahel tasakaal. Selle leiab reaktsiooni tasakaalukonstant.

Vaadake reaktsiooni, mis tekib siis, kui hõbe (I) kloriid lahustub vees:

Kui lahus on küllastunud, toimuvad samaaegselt AgCl lahustumine ja tahke AgCl moodustumine või reaktsioon on tasakaalus:

Tasakaalukonstandi saab kirjutada sinna, kus komponentide võimsus on tasakaalustatud võrrandi koefitsient:

Kuna tahke AgCl kontsentratsioon puudub, saab selle võrrandist eemaldada. Saadud K väärtust nimetatakse K-ks_sp või lahustuvustoode:

K_sp on temperatuuri funktsioon. Ütle, et K_sp AgCl jaoks on 1,7 x 10^-10. Selle teabe abil leiate molaarse lahustuvuse, mis on moolide arv, mida saab lahustada ühe liitri lahuse kohta, kuni lahus muutub küllastunud. Ühikud on esitatud moolides liitri kohta, mida nimetatakse ka mol / l või M.

A küllastunud lahus on lahus, milles antud temperatuuril on lahustunud maksimaalne kogus lahustunud ainet.

An küllastumata lahus on lahus, milles kogu lahustunud aine on lahuses täielikult lahustunud.

Arvestades, et K_sp AgCl jaoks on 1,7 x 10^-10, leiad lahuses molaarse lahustuvuse või iooni kontsentratsiooni:

Mis nüüd? Muutujaid on kaks: [Ag⁺] ja [Cl^-], siis kuidas saate lahendada molaarse lahustuvuse? Kuna need ioonid pärinevad samast tahkest ainest, on võimatu, et ühte oleks rohkem kui teist. See tähendab, et [Ag⁺] = [Cl^-]. Niisiis:

või

Mõlema külje ruutjuure võtmine võimaldab teil lahendada molaarse lahustuvuse:

Seega on mõlema Ag molaarne lahustuvus⁺ ja Cl^- on seega 1,3 x 10^-5 M.

Arvestades kõnealuste ioonide molaarset lahustuvust ja tasakaalustatud võrrandit, leiate K_sp.

Vaatleme järgmist võrrandit:

Lahustuvustoode on kirjutatud sellisena:

Pidage meeles: [F^-] tuleb tasakaalustatud võrrandi koefitsiendi tõttu tõsta teisele astmele.

Arvestades, et molaarne lahustuvus on 2,2 x 10-3 M, saate selle ühendada mõlema [F^-] ja [Ca²⁺]. Pidage meeles, et molaarne lahustuvus peab olema mõlema jaoks sama, kuna need pärinevad samast ühendist.

Niisiis,

Lahustuvust mõjutavad mitmed tegurid.

1. Tahked ained muutuvad temperatuuri tõustes lahustuvamaks.
2. Rõhu kasvades muutuvad gaasid lahustuvamaks.
3. Tavaline iooniefekt kirjeldab ioonse ühendi lahustuvuse vähenemist, kui lahus sisaldab juba ühendi iooni.
4. Lahusti omadused: Polaarne lahusti lahustab kõige paremini polaarse ühendi, mittepolaarne lahusti aga mittepolaarse ühendi.