วิธีการคำนวณแคทไอออนและแอนไอออน

เมื่อโมเลกุลไอออนิกเช่นเกลือแกงละลายในน้ำมันจะแยกออกเป็นประจุลบและไอออนบวก ประจุลบเป็นอะตอมหรือโมเลกุลที่มีประจุลบเนื่องจากมีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัว ไพเพอร์เป็นอะตอมหรือโมเลกุลที่มีประจุบวกเนื่องจากขาดอิเล็กตรอนหนึ่งหรือหลายตัว การคำนวณความเข้มข้นของไอออนที่เกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลไอออนิกละลายในน้ำไม่ใช่เรื่องยากที่จะทำตราบใดที่คุณรู้ว่าค่าคงตัวของการละลายของโมเลกุลและความเข้มข้นของไอออนที่มีประจุตรงข้าม

พิจารณาโมเลกุลไอออนิกที่คุณกำลังศึกษาและพิจารณาว่ามันละลายในน้ำได้อย่างไรอิออนบวกและไอออนลบ ตัวอย่างเช่นฟลูออไรด์ตะกั่ว (II), PbFl2, ให้ผลบวกของตะกั่วและไอออนฟลูออรีน โดยทั่วไปสูตรโมเลกุลของโมเลกุลไอออนิกจะถูกเขียนด้วยไอออนบวกก่อน

เงยหน้าขึ้นมองค่าคงที่ของผลิตภัณฑ์การละลายของโมเลกุลของคุณ ค่าคงที่การละลายของผลิตภัณฑ์เป็นภาพสะท้อนของโมเลกุลไอออนิกที่ละลายในสารละลาย 1 Molar (M) อย่างละเอียด ลิงค์ที่สองในส่วนการอ้างอิงด้านล่างมีค่าคงที่การละลายสำหรับโมเลกุลไอออนิกจำนวนมาก จากนั้นเราจะเห็นว่าค่าคงที่การละลายของฟลูออไรด์ตะกั่ว (II) คือ 1.1 x 10 ^ -7

เขียนสมการทั่วไปสำหรับค่าคงที่การละลายของผลิตภัณฑ์แล้วกรอกรายละเอียดสำหรับโมเลกุลที่คุณกำลังศึกษา ค่าคงที่การละลายของผลิตภัณฑ์สำหรับโมเลกุลไอออนิกทั่วไป AyBz คือ:

ค่าคงที่การละลาย = (ความเข้มข้นของ A) ^ y x (ความเข้มข้นของ B) ^ z

หากเราเพิ่ม PbFl2 หนึ่งโมลลงไปในน้ำเพียงพอที่จะให้ความเข้มข้น PbFl2 รวม 1 Molar (M) สมการของเราจะมีลักษณะดังนี้:

1.1 x 10 ^ -7 = (ความเข้มข้นของ Pb cation) ^ 1 x (ความเข้มข้นของประจุลบแอนไอออน) ^ 2))

เรียนรู้ความเข้มข้นของไอออนบวกหรือประจุลบเพื่อแก้ปัญหาอื่น ๆ คุณไม่สามารถคำนวณความเข้มข้นของไอออนหนึ่งโดยไม่ทราบค่าอื่น ปัญหาในหนังสือเคมีมักจะให้ ในห้องปฏิบัติการคุณจะต้องวัดความเข้มข้นของไอออนหนึ่งโดยใช้การไตเตรท ในตัวอย่างของเราลองจินตนาการว่าความเข้มข้นของฟลูออรีนประจุลบในสารละลายเท่ากับ 3.0 x 10 ^ -3 M

การแก้สมการคงที่การละลายสำหรับความเข้มข้นของ Pb ไอออนบวกทำให้เรา:

ความเข้มข้นของ Pb cation = 1.1 x 10 ^ -7 / ความเข้มข้นของประจุลบแอนไอออน

การเสียบเข้ากับความเข้มข้นที่รู้จักของประจุลบจะให้ผล

ความเข้มข้นของ Pb cation = 1.1 x 10 ^ -7 / 1.0 x 10-3 = 1.1 x 10 ^ -10 M

ความเข้มข้นของตะกั่วไอออนในสารละลาย PbFl2 ที่มีความเข้มข้นของไอออนฟลูออไรด์ 1.0 x 10 ^ -3 M คือ 1.1 x 10 ^ -10 M