Kai į vandenį dedamas šiek tiek tirpus joninis junginys, pusiausvyra tarp kietosios būsenos ir vandeninių jonų yra. Tai nustatoma pagal reakcijos pusiausvyros konstantą.
Kas yra Ksp?
Pažvelkite į reakciją, kuri įvyksta, kai sidabro (I) chloridas ištirpsta vandenyje:
Kai tirpalas yra prisotintas, AgCl tirpsta ir susidaro kietas AgCl tuo pačiu metu arba reakcija yra pusiausvyroje:
Pusiausvyros konstantą galima užrašyti ten, kur komponentų galia yra subalansuotos lygties koeficientas:
Kadangi kietajame AgCl nėra koncentracijos, tai galima pašalinti iš lygties. Gauta K reikšmė vadinama Ksp arba tirpumo produktas:
K.sp yra temperatūros funkcija. Pasakykite, kad Ksp AgCl yra 1,7 x 10-10. Turėdami šią informaciją, galite rasti molinį tirpumą, kuris yra molių, kuriuos galima ištirpinti litro tirpale, skaičius, kol tirpalas taps prisotintas. Vienetai nurodomi moliais litre, kitaip vadinamais mol / l arba M.
A prisotinto tirpalo yra tirpalas, kuriame tam tikroje temperatūroje ištirpinamas maksimalus ištirpusios medžiagos kiekis.
An nesočiųjų tirpalą yra tirpalas, kuriame visos ištirpusios medžiagos visiškai ištirpsta tirpale.
Molinio tirpumo nustatymas iš Ksp
Atsižvelgiant į tai, kad Ksp AgCl yra 1,7 x 10-10, tirpale galite rasti molinį tirpumą arba jonų koncentraciją:
Kas dabar? Yra du kintamieji: [Ag+] ir [Cl-], tai kaip jūs galite išspręsti dėl molinio tirpumo? Kadangi šie jonai gaunami iš tos pačios kietos medžiagos, neįmanoma, kad jų būtų daugiau nei vienas. Tai reiškia, kad [Ag+] = [Cl-]. Taigi:
arba
Abiejų pusių kvadratinės šaknies paėmimas leidžia išspręsti molinį tirpumą:
Taigi abiejų Ag molinis tirpumas+ ir Cl- yra 1,3 x 10-5 M.
Ksp radimas iš molinio tirpumo
Atsižvelgiant į minėtų jonų molinį tirpumą ir subalansuotą lygtį, galite rasti Ksp.
Apsvarstykite šią lygtį:
Tirpumo produktas parašytas kaip toks:
Prisiminkite: [F-] turi būti pakeltas iki antrosios galios dėl koeficiento subalansuotoje lygtyje.
Atsižvelgiant į tai, kad molinis tirpumas yra 2,2 x 10-3 M, galite tai prijungti prie abiejų [F-] ir [Ca2+]. Atminkite, kad molinis tirpumas abiem turi būti vienodas, nes jie gaunami iš to paties junginio.
Taigi,
Veiksniai, turintys įtakos tirpumui
Tirpumui įtakos turi keli veiksniai.
- Kietosios medžiagos tampa labiau tirpios, kylant temperatūrai.
- Didėjant slėgiui, dujos tampa labiau tirpios.
- „Common-ion“ poveikis apibūdina joninio junginio tirpumo sumažėjimą, kai tirpale jau yra tas pats jonas, kaip ir iš junginio.
- Tirpiklio savybės: Polinis tirpiklis geriausiai ištirps polinį junginį, o nepolinis tirpiklis - nepolinį junginį.