화학에서 일부 이온 성 고체는 물에 대한 용해도가 낮습니다. 일부 물질이 용해되고 고체 물질 덩어리가 남습니다. 디졸브의 양을 정확히 계산하려면 K를 사용합니다.sp, 용해도 곱 상수, 물질에 대한 용해도 평형 반응에서 파생 된 표현식.
용해도 반응 공식화
관심있는 물질에 대한 균형 잡힌 용해도 반응 방정식을 작성하십시오. 이것은 고체와 용해 된 부분이 평형에 도달 할 때 일어나는 일을 설명하는 방정식입니다. 예를 들어, 납 불화물, PbF2, 가역 반응에서 납과 불소 이온으로 용해됩니다.
\ text {PbF} _2 ⇌ \ text {Pb} ^ {2+} + 2 \ text {F} ^-
양전하와 음전하가 양쪽에서 균형을 이루어야합니다. 또한 납에는 +2 이온화가 있지만 불소에는 -1이 있습니다. 전하의 균형을 맞추고 각 원소의 원자 수를 설명하려면 오른쪽의 불소에 계수 2를 곱합니다.
K 공식화sp 방정식
관심있는 물질의 용해도 곱 상수를 찾으십시오. 화학 서적 및 웹 사이트에는 이온 성 고체 표와 해당 용해도 곱 상수가 있습니다. 불화 납의 예를 따르기 위해 Ksp 3.7 × 10입니다. −8. 이 그림은 K의 왼쪽에 있습니다.sp 방정식. 오른쪽에서 각 이온을 대괄호로 나눕니다. 다 원자 이온은 자체 대괄호를 갖게되며 개별 요소로 분리하지 않습니다. 계수가있는 이온의 경우 계수는 다음 식과 같이 거듭 제곱이됩니다.
\ text {K} _ \ text {sp} = 3.7 × 10 ^ {-8} = [\ text {Pb} ^ {2 +}] [\ text {F} ^-] ^ 2
대체 및 해결
위의 식은 용해도 곱 상수 Ksp를 두 개의 용해 된 이온과 동일시하지만 아직 농도를 제공하지 않습니다. 농도를 찾으려면 다음과 같이 각 이온에 대해 X를 대체하십시오.
\ text {K} _ \ text {sp} = 3.7 × 10 ^ {-8} = (X) (X) ^ 2
이것은 각각의 이온을 별개의 것으로 취급하며, 둘 다 농도 몰도를 가지며, 그 몰 농도의 곱은 K와 같습니다.sp, 용해도 곱 상수. 그러나 두 번째 이온 (F)은 다릅니다. 계수는 2이며 이는 각 불소 이온이 별도로 계산됨을 의미합니다. X로 대체 한 후이를 설명하려면 계수를 괄호 안에 넣으십시오.
\ text {K} _ \ text {sp} = 3.7 × 10 ^ {-8} = (X) (2X) ^ 2
이제 X를 해결하십시오.
\ begin {정렬} 3.7 × 10 ^ {-8} & = (X) (4X ^ 2) \\ 3.7 × 10 ^ {-8} & = 4X ^ 3 \\ X & = .0021 \ text {M} \ end {정렬}
이것은 리터당 몰수로 표시된 용액 농도입니다.
용존 금액 결정
용해 된 물질의 양을 찾으려면 물 1 리터를 곱한 다음 몰 질량을 곱하십시오. 예를 들어 물질이 500mL의 물에 용해 된 경우 리터당 0.0021 몰 × 0.5 리터 = 0.00105 몰입니다. 주기율표에서 납의 평균 원자 질량은 207.2이고 불소는 19.00입니다. 납 불화물 분자는 2 개의 불소 원자를 가지고 있으므로 질량에 2를 곱하여 38.00을 얻습니다. 불화 납의 총 몰 질량은 몰당 245.20g입니다. 용액에는 0.0021 몰의 용존 물질이 있으므로 0.0021 몰 x 몰당 245.20g = 용해 된 납 및 불소 이온 0.515g입니다.