Kimyada, bazı iyonik katıların suda çözünürlüğü düşüktür. Maddenin bir kısmı çözülür ve bir parça katı madde kalır. Tam olarak ne kadar çözündüğünü hesaplamak için K kullanırsınız.sp, madde için çözünürlük dengesi reaksiyonundan türetilen bir ifade ile birlikte çözünürlük ürün sabiti.
Çözünürlük Reaksiyonunu Formüle Edin
İlgilendiğiniz madde için dengeli çözünürlük reaksiyon denklemini yazın. Bu, katı ve çözünmüş parçalar dengeye ulaştığında ne olduğunu açıklayan denklemdir. Örnek vermek gerekirse, kurşun florür, PbF2, tersinir bir reaksiyonda kurşun ve florür iyonlarına çözünür:
\text{PbF}_2 ⇌ \text{Pb}^{2+} + 2\text{F}^-
Pozitif ve negatif yüklerin her iki tarafta da dengelenmesi gerektiğini unutmayın. Ayrıca, kurşunun +2 iyonizasyonu olmasına rağmen florürün -1 iyonizasyonuna sahip olduğuna dikkat edin. Yükleri dengelemek ve her elementin atom sayısını hesaplamak için sağ taraftaki florürü 2 katsayısı ile çarparsınız.
K formülesp Denklem
İlgilendiğiniz madde için çözünürlük çarpımı sabitine bakın. Kimya kitaplarında ve web sitelerinde iyonik katıların tabloları ve bunlara karşılık gelen çözünürlük ürün sabitleri bulunur. Kurşun florür örneğini takip etmek için K
sp 3.7 × 10 −8. Bu rakam K'nin sol tarafına gider.sp denklem. Sağ tarafta, her bir iyonu köşeli parantez içinde ayırıyorsunuz. Bir çok atomlu iyonun kendi parantezlerini alacağına dikkat edin, onu tek tek elemanlara ayırmazsınız. Katsayılı iyonlar için katsayı, aşağıdaki ifadede olduğu gibi bir güç olur:\text{K}_\text{sp}= 3,7 × 10^{-8} = [\text{Pb}^{2+}][\text{F}^-]^2
Değiştir ve Çöz
Yukarıdaki ifade, çözünürlük ürünü sabiti Ksp'yi iki çözünmüş iyonla eşitler, ancak henüz konsantrasyonu sağlamaz. Konsantrasyonu bulmak için, her iyon için X'i aşağıdaki gibi değiştirin:
\text{K}_\text{sp}= 3,7 × 10^{-8} = (X)(X)^2
Bu, her bir iyonu, her ikisi de bir konsantrasyon molaritesine sahip olan ve bu molaritelerin ürünü K'ye eşit olan farklı olarak ele alır.sp, çözünürlük çarpımı sabiti. Ancak ikinci iyon (F) farklıdır. 2 katsayısına sahiptir, bu da her florür iyonunun ayrı ayrı sayıldığı anlamına gelir. X ile değiştirdikten sonra bunu hesaba katmak için katsayıyı parantez içine koyun:
\text{K}_\text{sp}= 3,7 × 10^{-8} = (X)(2X)^2
Şimdi X için çözün:
\begin{hizalanmış} 3,7 × 10^{-8} &= (X)(4X^2) \\ 3.7 × 10^{-8} &= 4X^3 \\ X &= .0021 \text{ M} \end{hizalanmış}
Bu, litre başına mol cinsinden çözelti konsantrasyonudur.
Çözünmüş Miktarı Belirle
Çözünen maddenin miktarını bulmak için litre su ile çarpın, sonra molar kütle ile çarpın. Örneğin, maddeniz 500 mL suda çözülürse, litre başına 0,0021 mol × 0,5 litre = 0,00105 mol. Periyodik tablodan, kurşunun ortalama atom kütlesi 207.2 ve florin 19.00'dur. Kurşun florür molekülü 2 atom flor içerdiğinden, 38.00 elde etmek için kütlesini 2 ile çarpın. Kurşun florürün toplam molar kütlesi, mol başına 245.20 gramdır. Solüsyonunuz 0,0021 mol çözünmüş maddeye sahip olduğundan, mol başına 0,0021 mol x 245,20 gram = 0,515 gram çözünmüş kurşun ve florür iyonları.