У хемији, неке јонске чврсте материје имају малу растворљивост у води. Нешто од супстанце се раствара, а остаје грудица чврстог материјала. Да бисте тачно израчунали колико се раствара, користите К.сп, константа производа растворљивости, заједно са изразом изведеним из реакције равнотеже растворљивости за супстанцу.
Формулиши реакцију растворљивости
Напишите једначину уравнотежене реакције растворљивости за супстанцу која вас занима. Ово је једначина која описује шта се дешава када чврсти и растворени делови достигну равнотежу. Да узмемо пример, оловни флуорид, ПбФ2, раствара се у олову и флуоридним јонима у реверзибилној реакцији:
\ тект {ПбФ} _2 ⇌ \ тект {Пб} ^ {2+} + 2 \ тект {Ф} ^ -
Имајте на уму да се позитивни и негативни набој морају уравнотежити на обе стране. Такође имајте на уму да иако олово има јонизацију +2, флуорид има -1. Да бисте уравнотежили наелектрисање и узели у обзир број атома за сваки елемент, помножите флуорид са десне стране са коефицијентом 2.
Формулисати К.сп Једначина
Потражите константу производа растворљивости за супстанцу која вас занима. Књиге о хемији и веб странице садрже табеле јонских чврстих тела и њихове одговарајуће константе производа растворљивости. Да би следили пример оловног флуорида, К.сп је 3,7 × 10 −8. Ова цифра иде на левој страни К.сп једначина. На десној страни сваки јон избијате у углате заграде. Имајте на уму да би полатомни јон добио своје заграде, не раздвајате га на појединачне елементе. За јоне са коефицијентима коефицијент постаје степен, као у следећем изразу:
\ тект {К} _ \ тект {сп} = 3,7 × 10 ^ {- 8} = [\ тект {Пб} ^ {2 +}] [\ тект {Ф} ^ -] ^ 2
Замените и решите
Горњи израз изједначава константу производа растворљивости Ксп са два растворена јона, али још увек не даје концентрацију. Да бисте пронашли концентрацију, замените Кс за сваки јон, како следи:
\ тект {К} _ \ тект {сп} = 3,7 × 10 ^ {- 8} = (Кс) (Кс) ^ 2
Ово третира сваки јон као различит, оба који имају концентрацијски моларитет, а производ тих моларности је једнак Ксп, константа производа растворљивости. Међутим, други јон (Ф) је другачији. Има коефицијент 2, што значи да се сваки флуоридни јон рачуна посебно. Да бисте то објаснили након замене са Кс, ставите коефицијент унутар заграде:
\ тект {К} _ \ тект {сп} = 3,7 × 10 ^ {- 8} = (Кс) (2Кс) ^ 2
Сада решите за Кс:
\ почетак {поравнато} 3,7 × 10 ^ {- 8} & = (Кс) (4Кс ^ 2) \\ 3,7 × 10 ^ {- 8} & = 4Кс ^ 3 \\ Кс & = .0021 \ тект {М} \ крај {поравнато}
Ово је концентрација раствора у моловима по литру.
Одредите растворени износ
Да бисте пронашли количину растворене супстанце, помножите са литрима воде, а затим помножите са моларном масом. На пример, ако се ваша супстанца раствори у 500 мл воде, 0,0021 мола по литру × 0,5 л = 0,00105 мола. Из периодног система, просечна атомска маса олова је 207,2, а флуора 19,00. С обзиром да молекул оловног флуорида има 2 атома флуора, помножите његову масу са 2 да бисте добили 38,00. Укупна моларна маса оловног флуорида је тада 215,20 грама по молу. Пошто у вашем раствору има 0,0021 мола растворене супстанце, 0,0021 мола × 245,20 грама по молу = 0,515 грама растворених јона олова и флуорида.