Cum se calculează solubilitatea molară din KSP?

Când un compus ionic ușor solubil este plasat în apă, există un echilibru între starea solidă și ionii apoși. Aceasta se găsește prin constanta de echilibru pentru reacție.

Uitați-vă la reacția care apare atunci când clorura de argint (I) se dizolvă în apă:

Când soluția este saturată, dizolvarea AgCl și formarea de AgCl solid au loc în același timp sau reacția este la echilibru:

Constanta de echilibru poate fi scrisă unde puterea componentelor este coeficientul din ecuația echilibrată:

Deoarece nu există concentrație pentru AgCl solid, aceasta poate fi eliminată din ecuație. Valoarea K rezultată se numește K_sp sau produsul de solubilitate:

K_sp este o funcție a temperaturii. Spune că K_sp pentru AgCl este 1,7 x 10^-10. Cu aceste informații, puteți găsi solubilitatea molară, care este numărul de moli care pot fi dizolvați pe litru de soluție până când soluția devine saturat. Unitățile sunt date în moli per L, altfel cunoscut sub numele de mol / L sau M.

A soluție saturată este o soluție în care cantitatea maximă de substanță dizolvată a fost dizolvată la o temperatură dată.

Un soluție nesaturată este o soluție în care tot dizolvatul s-a dizolvat complet în soluție.

Având în vedere că K_sp pentru AgCl este 1,7 x 10^-10, puteți găsi solubilitatea molară sau concentrația oricărui ion în soluție:

Acum ce? Există două variabile: [Ag⁺] și [Cl^-], deci cum poți rezolva solubilitatea molară? Deoarece acești ioni provin din același solid, este imposibil să existe mai mult decât unul. Aceasta înseamnă că [Ag⁺] = [Cl^-]. Asa de:

sau,

Luarea rădăcinii pătrate a ambelor părți vă permite să rezolvați solubilitatea molară:

Astfel, solubilitatea molară a ambelor Ag⁺ și Cl^- este astfel 1,3 x 10^-5 M.

Având în vedere solubilitatea molară pentru ionii în cauză și ecuația echilibrată, puteți găsi K_sp.

Luați în considerare următoarea ecuație:

Produsul de solubilitate este scris ca atare:

Amintiți-vă: [F^-] trebuie ridicat la a doua putere datorită coeficientului din ecuația echilibrată.

Acum, având în vedere că solubilitatea molară este de 2,2 x 10-3 M, puteți conecta aceasta la ecuația pentru ambele [F^-] și [Ca²⁺]. Amintiți-vă că solubilitatea molară trebuie să fie aceeași pentru ambele, deoarece provin din același compus.

Asa de,

Solubilitatea este afectată de mai mulți factori.

1. Solidele devin mai solubile pe măsură ce temperatura crește.
2. Pe măsură ce presiunea crește, gazele devin mai solubile.
3. Efectul ionului comun descrie o scădere a solubilității unui compus ionic atunci când soluția conține deja un ion care este același cu cel din compus.
4. Proprietățile solventului: Un solvent polar va dizolva cel mai bine un compus polar, în timp ce un solvent nepolar va dizolva cel mai bine un compus nepolar.