Hoe de molaire oplosbaarheid van KSP te berekenen?

Wanneer een enigszins oplosbare ionische verbinding in water wordt geplaatst, is er een evenwicht tussen de vaste toestand en de waterige ionen. Dit wordt gevonden door de evenwichtsconstante voor de reactie.

Bekijk de reactie die optreedt wanneer zilver (I) chloride oplost in water:

Wanneer de oplossing verzadigd is, vinden tegelijkertijd het oplossen van AgCl en de vorming van vast AgCl plaats, of is de reactie in evenwicht:

De evenwichtsconstante kan worden geschreven waarbij het vermogen op de componenten de coëfficiënt is in de gebalanceerde vergelijking:

Aangezien er geen concentratie is voor het vaste AgCl, kan dit uit de vergelijking worden verwijderd. De resulterende K-waarde wordt K. genoemd_sp of het oplosbaarheidsproduct:

K_sp is een functie van temperatuur. Zeg dat de K_sp voor AgCl is 1,7 x 10^-10. Met deze informatie kunt u de molaire oplosbaarheid vinden, het aantal mol dat per liter oplossing kan worden opgelost totdat de oplossing wordt verzadigd. De eenheden worden gegeven in mol per L, ook wel bekend als mol/L of M.

EEN verzadigde oplossing is een oplossing waarin de maximale hoeveelheid opgeloste stof is opgelost bij een bepaalde temperatuur.

Een onverzadigde oplossing is een oplossing waarin alle opgeloste stof volledig is opgelost in de oplossing.

Aangezien de K_sp voor AgCl is 1,7 x 10^-10, kunt u de molaire oplosbaarheid of de concentratie van beide ionen in de oplossing vinden:

Wat nu? Er zijn twee variabelen: [Ag⁺] en [Cl^-], dus hoe kun je de molaire oplosbaarheid oplossen? Aangezien deze ionen uit dezelfde vaste stof komen, is het onmogelijk dat er meer van de ene is dan de andere. Dit betekent dat [Ag⁺] = [Cl^-]. Zo:

of,

Door de vierkantswortel van beide zijden te nemen, kun je de molaire oplosbaarheid oplossen:

Dus de molaire oplosbaarheid van zowel Ag⁺ en Cl^- is dus 1,3 x 10^-5 M.

Gegeven de molaire oplosbaarheid voor de betreffende ionen en de gebalanceerde vergelijking, kun je de K. vinden_sp.

Beschouw de volgende vergelijking:

Het oplosbaarheidsproduct wordt als zodanig geschreven:

Onthoud: de [F^-] moet worden verhoogd tot de tweede macht vanwege de coëfficiënt in de gebalanceerde vergelijking.

Nu, gezien het feit dat de molaire oplosbaarheid 2,2 x 10-3 M is, kun je dit invullen in de vergelijking voor beide [F^-] en [Ca²⁺]. Onthoud dat de molaire oplosbaarheid voor beide hetzelfde moet zijn, omdat ze van dezelfde verbinding komen.

Zo,

De oplosbaarheid wordt beïnvloed door meerdere factoren.

1. Vaste stoffen worden beter oplosbaar naarmate de temperatuur stijgt.
2. Naarmate de druk toeneemt, worden gassen beter oplosbaar.
3. Het common-ion-effect beschrijft een afname van de oplosbaarheid van een ionische verbinding wanneer de oplossing al een ion bevat dat hetzelfde is als een ion van de verbinding.
4. Oplosmiddeleigenschappen: Een polair oplosmiddel lost een polaire verbinding het beste op, terwijl een niet-polair oplosmiddel een niet-polaire verbinding het beste oplost.