Hur beräknar man molär löslighet från KSP?

När en lättlöslig jonförening placeras i vatten, finns det en jämvikt mellan fast tillstånd och de vattenhaltiga jonerna. Detta återfinns av jämviktskonstanten för reaktionen.

Ta en titt på reaktionen som inträffar när silver (I) klorid löses upp i vatten:

När lösningen är mättad sker lösning av AgCl och bildning av fast AgCl samtidigt, eller så är reaktionen i jämvikt:

Jämviktskonstanten kan skrivas där kraften på komponenterna är koefficienten i den balanserade ekvationen:

Eftersom det inte finns någon koncentration för det fasta AgCl kan detta tas bort från ekvationen. Det resulterande K-värdet kallas K_sp eller löslighetsprodukten:

K_sp är en funktion av temperaturen. Säg att K_sp för AgCl är 1,7 x 10^-10. Med denna information kan du hitta molär löslighet, vilket är antalet mol som kan lösas per liter lösning tills lösningen blir mättad. Enheterna ges i mol per L, annars känd som mol / L eller M.

A mättad lösning är en lösning i vilken den maximala mängden löst ämne har lösts upp vid en given temperatur.

Ett omättad lösning är en lösning där all löst substans har lösts helt i lösningen.

Med tanke på att K_sp för AgCl är 1,7 x 10^-10, kan du hitta molär löslighet eller koncentrationen av endera jonen i lösningen:

Nu då? Det finns två variabler: [Ag⁺] och [Cl^-], så hur kan du lösa för molär löslighet? Eftersom dessa joner kommer från samma fasta ämne är det omöjligt att det finns mer av det ena än det andra. Detta innebär att [Ag⁺] = [Cl^-]. Så:

eller,

Att ta kvadratroten på båda sidor låter dig lösa för molär löslighet:

Således är molär löslighet för båda Ag⁺ och Cl^- är således 1,3 x 10^-5 M.

Med tanke på molär löslighet för jonerna i fråga och den balanserade ekvationen kan du hitta K_sp.

Tänk på följande ekvation:

Löslighetsprodukten är skriven som sådan:

Kom ihåg: [F^-] måste höjas till den andra effekten på grund av koefficienten i den balanserade ekvationen.

Nu, med tanke på att den molära lösligheten är 2,2 x 10-3 M, kan du ansluta detta till ekvationen för båda [F^-] och [Ca²⁺]. Kom ihåg att molär löslighet måste vara densamma för båda eftersom de kommer från samma förening.

Så,

Lösligheten påverkas av flera faktorer.

1. Torrsubstanser blir mer lösliga när temperaturen ökar.
2. När trycket ökar blir gaserna mer lösliga.
3. Den gemensamma joneffekten beskriver en minskning i lösligheten hos en jonförening när lösningen redan innehåller en jon som är densamma som en från föreningen.
4. Lösningsmedelsegenskaper: Ett polärt lösningsmedel löser bäst en polär förening medan ett icke-polärt lösningsmedel bäst löser en icke-polär förening.