Kiedy cząsteczka jonowa, taka jak sól kuchenna, rozpuszcza się w wodzie, rozdziela się na aniony i kationy. Aniony to atomy lub cząsteczki, które są naładowane ujemnie, ponieważ mają jeden lub więcej dodatkowych elektronów. Kationy to atomy lub cząsteczki, które są naładowane dodatnio, ponieważ brakuje im jednego lub kilku elektronów. Obliczenie stężenia jonu, które powstaje, gdy cząsteczka jonowa rozpuszcza się w wodzie, nie jest trudne rzecz do zrobienia, o ile znasz stałą rozpuszczalności cząsteczki i stężenie przeciwnie naładowanej molekuły jon.
Rozważ badaną cząsteczkę jonową i ustal, jak rozpuszcza się w wodzie – jakie są powstające kationy i aniony. Na przykład fluorek ołowiu (II), PbFl2, daje kationy ołowiu i aniony fluoru. Ogólnie rzecz biorąc, wzory cząsteczkowe cząsteczek jonowych są zapisywane najpierw z kationem.
Sprawdź stałą iloczynu rozpuszczalności swojej cząsteczki. Stała iloczynu rozpuszczalności jest odzwierciedleniem tego, jak dokładnie cząsteczka jonowa rozpuszcza się w 1 molowym (M) roztworze. Drugi link w sekcji Odnośniki poniżej zawiera stałe rozpuszczalności dla wielu cząsteczek jonowych. Stamtąd widzimy, że stała rozpuszczalności fluorku ołowiu (II) wynosi 1,1 x 10^-7.
Napisz ogólne równanie na stałą iloczynu rozpuszczalności, a następnie wypełnij szczegóły badanej cząsteczki. Stała iloczynu rozpuszczalności dla generycznej cząsteczki jonowej AyBz wynosi:
Jeśli dodamy jeden mol PbFl2 do wystarczającej ilości wody, aby uzyskać całkowite stężenie PbFl2 wynoszące 1 mol (M), nasze równanie będzie wyglądać tak:
Dowiedz się o stężeniu kationu lub anionu, aby znaleźć drugi. Nie można obliczyć stężenia jednego jonu, nie znając drugiego. Problemy w książkach o chemii zawsze dadzą jeden; w laboratorium musiałbyś zmierzyć stężenie jednego z jonów za pomocą miareczkowania. W naszym przykładzie wyobraź sobie, że stężenie anionu fluoru w roztworze wynosiło 3,0 x 10^-3 M.