Ievietojot ūdenī nedaudz šķīstošu jonu savienojumu, pastāv līdzsvars starp cieto stāvokli un ūdens joniem. To nosaka reakcijas līdzsvara konstante.
Kas ir Ksp?
Apskatiet reakciju, kas notiek, kad sudraba (I) hlorīds izšķīst ūdenī:
Kad šķīdums ir piesātināts, vienlaikus notiek AgCl izšķīšana un cieta AgCl veidošanās vai reakcija ir līdzsvarā:
Līdzsvara konstanti var uzrakstīt, ja komponentu jauda ir līdzsvarotā vienādojuma koeficients:
Tā kā cietajam AgCl nav koncentrācijas, to var noņemt no vienādojuma. Iegūto K vērtību sauc par Ksp vai šķīdības produkts:
Ksp ir temperatūras funkcija. Sakiet, ka Ksp AgCl ir 1,7 x 10-10. Izmantojot šo informāciju, jūs varat atrast molāro šķīdību, kas ir molu skaits, kurus var izšķīdināt litrā šķīduma, līdz šķīdums kļūst piesātināts. Vienības ir norādītas molos uz L, citādi dēvētas par mol / L vai M.
A piesātināts šķīdums ir šķīdums, kurā noteiktā temperatūrā ir izšķīdināts maksimālais izšķīdušās vielas daudzums.
An nepiesātināts šķīdums ir šķīdums, kurā visas izšķīdušās vielas ir pilnībā izšķīdušas šķīdumā.
Molārās šķīdības atrašana no Ksp
Ņemot vērā, ka Ksp AgCl ir 1,7 x 10-10, jūs varat atrast molāro šķīdību vai jonu koncentrāciju šķīdumā:
Ko tagad? Ir divi mainīgie: [Ag+] un [Cl-], tad kā jūs varat atrisināt molāro šķīdību? Tā kā šie joni nāk no vienas un tās pašas cietās vielas, nav iespējams, ka viena ir vairāk nekā otra. Tas nozīmē, ka [Ag+] = [Cl-]. Tātad:
vai
Abu kvadrātu sakņu ņemšana ļauj atrisināt molāro šķīdību:
Tādējādi abu Ag molārā šķīdība+ un Cl- tādējādi ir 1,3 x 10-5 M.
Ksp atrašana no molārās šķīdības
Ņemot vērā attiecīgo jonu molāro šķīdību un līdzsvaroto vienādojumu, jūs varat atrast Ksp.
Apsveriet šādu vienādojumu:
Šķīdības produkts ir rakstīts kā tāds:
Atcerieties: [F-] jāpaaugstina līdz otrajai jaudai līdzsvarotā vienādojuma koeficienta dēļ.
Ņemot vērā, ka molārā šķīdība ir 2,2 x 10-3 M, jūs varat to ievietot vienādojumā abiem [F-] un [Ca2+]. Atcerieties, ka molārajai šķīdībai jābūt vienādai abiem, jo tie nāk no viena un tā paša savienojuma.
Tātad,
Faktori, kas ietekmē šķīdību
Šķīdību ietekmē vairāki faktori.
- Cietās vielas kļūst labāk šķīstošas, paaugstinoties temperatūrai.
- Palielinoties spiedienam, gāzes kļūst labāk šķīstošas.
- Parastā jonu efekts raksturo jonu savienojuma šķīdības samazināšanos, ja šķīdums jau satur jonu, kas ir tāds pats kā savienojuma.
- Šķīdinātāja īpašības: Polārs šķīdinātājs vislabāk izšķīdinās polāru savienojumu, bet nepolārs šķīdinātājs vislabāk izšķīdinās nepolāru savienojumu.