Hogyan lehet kiszámítani a moláris oldhatóságot a KSP-ből?

Ha enyhén oldódó ionos vegyületet helyezünk vízbe, egyensúly van a szilárd állapot és a vizes ionok között. Ezt a reakció egyensúlyi állandója határozza meg.

Vessen egy pillantást arra a reakcióra, amely akkor fordul elő, amikor az ezüst (I) -klorid vízben oldódik:

Ha az oldat telített, akkor az AgCl oldódása és a szilárd AgCl képződése egyszerre történik meg, vagy a reakció egyensúlyban van:

Az egyensúlyi állandót oda lehet írni, ahol a komponensek teljesítménye a kiegyensúlyozott egyenlet együtthatója:

Mivel a szilárd AgCl-nak nincs koncentrációja, ez eltávolítható az egyenletből. Az így kapott K-értéket K-nek nevezzük_sp vagy az oldhatósági termék:

K_sp a hőmérséklet függvénye. Mondja, hogy a K_sp az AgCl esetében 1,7 x 10^-10. Ezekkel az információkkal megtalálja a moláris oldhatóságot, amely az oldatban feloldható molok száma az oldatban, amíg az oldat nem válik telített. Az egységeket mol / l-ben adjuk meg, más néven mol / L vagy M-ben.

A telített oldat olyan oldat, amelyben az oldott anyag maximális mennyiségét feloldották egy adott hőmérsékleten.

An telítetlen oldat olyan oldat, amelyben az összes oldott anyag teljesen feloldódott az oldatban.

Tekintettel arra, hogy a K_sp az AgCl esetében 1,7 x 10^-10, megtalálhatja az oldat moláris oldhatóságát vagy bármelyik ion koncentrációját:

Most mi? Két változó létezik: [Ag⁺] és [Cl^-], akkor hogyan oldhatja meg a moláris oldhatóságot? Mivel ezek az ionok ugyanabból a szilárd anyagból származnak, lehetetlen, hogy több legyen az egyiknél, mint a másik. Ez azt jelenti, hogy [Ag⁺] = [Cl^-]. Így:

vagy,

Ha mindkét oldal négyzetgyökét veszi, akkor megoldhatja a moláris oldhatóságot:

Így mindkét Ag moláris oldhatósága⁺ és Cl^- így 1,3 x 10^-5 M.

Tekintettel a szóban forgó ionok moláris oldhatóságára és a kiegyensúlyozott egyenletre, megtalálható a K_sp.

Vegye figyelembe a következő egyenletet:

Az oldhatósági terméket ilyen formában írják:

Ne feledje: Az [F^-] a második hatványra kell emelni a kiegyensúlyozott egyenlet együtthatója miatt.

Tekintettel arra, hogy a moláris oldhatóság 2,2 x 10-3 M, ezt be lehet illeszteni az egyenletbe mindkét [F^-] és [Ca²⁺]. Ne feledje, hogy a moláris oldhatóságnak mindkettőnek azonosnak kell lennie, mivel ugyanabból a vegyületből származnak.

Így,

Az oldhatóságot több tényező befolyásolja.

1. A szilárd anyagok a hőmérséklet emelkedésével oldhatóbbá válnak.
2. A nyomás növekedésével a gázok jobban oldódnak.
3. A common-ion hatás egy ionos vegyület oldhatóságának csökkenését írja le, amikor az oldat már tartalmaz egy olyan iont, amely megegyezik a vegyületéval.
4. Oldószer tulajdonságai: A poláros oldószer oldja meg a legjobban a poláros vegyületet, míg a nem poláros oldószer a legjobban a nem poláros vegyületet.