Kuinka laskea molaarinen liukoisuus KSP: stä?

Kun liukoinen ioniyhdiste laitetaan veteen, kiinteän olomuodon ja vesipitoisten ionien välillä on tasapaino. Tämä saadaan reaktion tasapainovakiosta.

Katsokaa reaktiota, joka tapahtuu, kun hopea (I) kloridi liukenee veteen:

Kun liuos on kyllästetty, AgCl: n liukeneminen ja kiinteän AgCl: n muodostuminen tapahtuu samanaikaisesti tai reaktio on tasapainossa:

Tasapainovakio voidaan kirjoittaa, missä komponenttien teho on tasapainotetun yhtälön kerroin:

Koska kiinteälle AgCl: lle ei ole konsentraatiota, se voidaan poistaa yhtälöstä. Tuloksena olevaa K-arvoa kutsutaan K: ksi_sp tai liukoisuustuote:

K_sp on lämpötilan funktio. Sano, että K_sp AgCl: lle on 1,7 x 10^-10. Tämän tiedon avulla löydät mooliliukoisuuden, joka on moolien määrä, jotka voidaan liuottaa litraa liuosta kohti, kunnes liuos muuttuu tyydyttynyt. Yksiköt ilmoitetaan moolina litrassa, joka tunnetaan myös nimellä mol / L tai M.

A kyllästetty liuos on liuos, jossa liuenneen aineen enimmäismäärä on liuennut tietyssä lämpötilassa.

An tyydyttymätön liuos on liuos, jossa kaikki liuenneet aineet ovat täysin liuenneet liuokseen.

Ottaen huomioon, että K_sp AgCl: lle on 1,7 x 10^-10, löydät molaarisen liukoisuuden tai jommankumman ionin pitoisuuden liuoksesta:

Mitä nyt? Muuttujia on kaksi: [Ag⁺] ja [Cl^-], joten miten voit ratkaista molaarisen liukoisuuden? Koska nämä ionit tulevat samasta kiinteästä aineesta, on mahdotonta, että niitä on enemmän kuin toinen. Tämä tarkoittaa, että [Ag⁺] = [Cl^-]. Niin:

tai,

Molempien sivujen neliöjuuren ottaminen antaa sinulle mahdollisuuden ratkaista molaarinen liukoisuus:

Täten molempien Ag⁺ ja Cl^- on siis 1,3 x 10^-5 M.

Kun otetaan huomioon kyseisten ionien molaarinen liukoisuus ja tasapainoinen yhtälö, löydät K: n_sp.

Harkitse seuraavaa yhtälöä:

Liukoisuustuote on kirjoitettu sellaisenaan:

Muista: [F^-] on nostettava toiseen tehoon tasapainotetun yhtälön kertoimesta johtuen.

Nyt kun otetaan huomioon, että molaarinen liukoisuus on 2,2 x 10-3 M, voit kytkeä tämän molempien [F^-] ja [Ca²⁺]. Muista, että molaarisen liukoisuuden on oltava sama molemmille, koska ne tulevat samasta yhdisteestä.

Niin,

Liukoisuuteen vaikuttavat useat tekijät.

1. Kiinteät aineet liukenevat lämpötilan noustessa.
2. Paineen kasvaessa kaasut liukenevat paremmin.
3. Common-ion-vaikutus kuvaa ionisen yhdisteen liukoisuuden vähenemistä, kun liuos sisältää jo saman ionin kuin yhdiste.
4. Liuotinominaisuudet: Polaarinen liuotin liuottaa parhaiten polaarisen yhdisteen, kun taas ei-polaarinen liuotin parhaiten liuottaa ei-polaarisen yhdisteen.