בכימיה, לחלק מהמוצקים היוניים יש מסיסות נמוכה במים. חלק מהחומר מתמוסס ונשאר גוש של חומר מוצק. כדי לחשב כמה מומס בדיוק, אתה משתמש ב- Ksp, קבוע מוצר המסיסות, יחד עם ביטוי שמקורו בתגובת שיווי המשקל של המסיסות לחומר.
ניסח תגובת מסיסות
כתוב את משוואת תגובת המסיסות המאוזנת עבור החומר בו אתה מעוניין. זו המשוואה המתארת את המתרחש כאשר החלקים המוצקים והמומסים מגיעים לשיווי משקל. כדי לקחת דוגמה, פלואוריד עופרת, PbF2, מתמוסס ליוני עופרת ופלואור בתגובה הפיכה:
\ text {PbF} _2 ⇌ \ text {Pb} ^ {2+} + 2 \ text {F} ^ -
שים לב שהמטענים החיוביים והשליליים חייבים להתאזן משני הצדדים. שימו לב, אף על פי שלעופרת יש יינון של +2, לפלואור יש -1. כדי לאזן את המטענים ולחשב את מספר האטומים לכל יסוד, מכפילים את הפלואוריד בצד ימין עם המקדם 2.
ניסח את Ksp משוואה
חפש את מוצר המסיסות הקבוע לחומר שאתה מעוניין בו. בספרי הכימיה ובאתרי האינטרנט יש טבלאות של מוצקים יוניים וקבועות המוצר המסיסות התואמות שלהם. כדי לעקוב אחר הדוגמה של עופרת פלואוריד, ה- Ksp הוא 3.7 × 10 −8. נתון זה מופיע בצד שמאל של ה- Ksp משוואה. בצד ימין אתה פורץ כל יון בסוגריים מרובעים. שימו לב שיון פולי-אטומי יקבל סוגריים משלו, אתם לא מפרידים אותו לאלמנטים בודדים. עבור היונים עם המקדמים המקדם הופך לכוח, כמו בביטוי הבא:
\ text {K} _ \ text {sp} = 3.7 × 10 ^ {- 8} = [\ text {Pb} ^ {2 +}] [\ text {F} ^ -] ^ 2
להחליף ולפתור
הביטוי לעיל משווה את תמיסת המסיסות קבועה Ksp לשני היונים המומסים אך עדיין אינו מספק את הריכוז. כדי למצוא את הריכוז, החלף את X לכל יון באופן הבא:
\ text {K} _ \ text {sp} = 3.7 × 10 ^ {- 8} = (X) (X) ^ 2
זה מתייחס לכל יון כמובחן, לשניהם יש טוחנות ריכוז, והתוצר של אותן טוחנות שווה ל- Ksp, מוצר המסיסות קבוע. עם זאת, היון השני (F) שונה. יש לו מקדם 2, כלומר כל יון פלואוריד נספר בנפרד. כדי להסביר זאת לאחר ההחלפה עם X, הכניס את המקדם לסוגריים:
\ text {K} _ \ text {sp} = 3.7 × 10 ^ {- 8} = (X) (2X) ^ 2
עכשיו פתר עבור X:
\ התחל {מיושר} 3.7 × 10 ^ {- 8} & = (X) (4X ^ 2) \\ 3.7 × 10 ^ {- 8} & = 4X ^ 3 \\ X & = .0021 \ טקסט {M} \ end {align}
זהו ריכוז התמיסה בשומות לליטר.
קבע סכום מומס
כדי למצוא את כמות החומר המומס הכפל בכליטר מים ואז הכפל במסה הטוחנת. לדוגמא, אם החומר שלך מומס ב 500 מ"ל מים, 0.0021 שומה לליטר × 0.5 ליטר = 0.00105 שומות. מהטבלה המחזורית, המסה האטומית הממוצעת של עופרת היא 207.2 והפלואור הוא 19.00. מכיוון שלמולקולת הפלואוריד העופרת יש 2 אטומי פלואור, הכפל את מסה ב -2 כדי לקבל 38.00. המסה הטוחנת הכוללת של עופרת פלואוריד היא אז 245.20 גרם לשומה. מכיוון שבתמיסה שלך יש 0.0021 שומות של חומר מומס, 0.0021 שומות × 245.20 גרם לשומה = 0.515 גרם יונים של עופרת ופלואור מומס.