วิธีคำนวณการละลายของกรามจาก KSP ได้อย่างไร

เนื้อหา

• Ksp เกี่ยวข้องกับการละลายได้อย่างไร
• ขั้นตอนการแปลงจาก Ksp เป็น Solubility
• การคำนวณตัวอย่าง

ตัวละลายบางตัวละลายได้ง่ายกว่าตัวทำละลายอื่น ๆ เช่นน้ำและนักเคมีได้กำหนดปริมาณที่เรียกว่าผลิตภัณฑ์ความสามารถในการละลาย (K_SP) เพื่อหาปริมาณนี้ มันเป็นผลิตภัณฑ์ของความเข้มข้นของไอออนในสารละลายเมื่อสารละลายมีความสมดุลและของแข็งจะไม่ละลายอีกต่อไป ถึงแม้ว่าเค_SP ไม่ใช่สิ่งเดียวกับการละลายของของแข็งที่ละลายเกี่ยวข้องและคุณสามารถหาการละลายจาก K ได้อย่างง่ายดาย_SP. ในการทำเช่นนี้คุณจำเป็นต้องรู้สมการความร้าวฉานสำหรับของแข็งซึ่งจะบอกคุณว่าของแข็งผลิตไอออนได้กี่ตัวเมื่อมันละลาย

Ksp เกี่ยวข้องกับการละลายได้อย่างไร

สารประกอบไอออนิกคือสารประกอบที่ละลายในน้ำ พวกมันแบ่งเป็นไอออนบวกและลบและความสามารถในการละลายของของแข็งดั้งเดิมคือปริมาณของของแข็งที่จะละลาย มันแสดงเป็นโมล / ลิตรหรือโมลาริตี

ผลิตภัณฑ์การละลาย K_SP ในทางตรงกันข้ามเป็นอัตราส่วนของผลคูณของความเข้มข้นของไอออนต่อของแข็งดั้งเดิมเมื่อสารละลายมีความสมดุล ถ้า AB ที่เป็นของแข็งแยกเป็น A⁺ และ B^- ไอออนในสารละลายสมการคือ AB <=> A⁺ + B^- และผลิตภัณฑ์ที่สามารถละลายได้คือ Ksp = / {AB] AB ที่ไม่ละลายน้ำนั้นจะมีความเข้มข้น 1 ดังนั้นสมการของผลิตภัณฑ์ที่ละลายได้จะกลายเป็น K_SP =

โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์ความสามารถในการละลายสำหรับสารประกอบ A_xB_Y ที่ละลายตามสมการ A_xB_Y <=> xA⁺ + yB^- คือ K_SP = ^xY

ดังนั้นสิ่งสำคัญคือต้องรู้สมการการแยกตัวก่อนที่คุณจะสามารถคำนวณ K ได้_SP. ผลิตภัณฑ์ความสามารถในการละลายไม่มีหน่วยใด ๆ ที่เกี่ยวข้อง แต่เมื่อเปลี่ยนเป็นความสามารถในการละลายคุณจะใช้หน่วยของโมลาริตี

ขั้นตอนการแปลงจาก Ksp เป็น Solubility

เมื่อคุณมีผลิตภัณฑ์ที่สามารถละลายได้สำหรับสารประกอบไอออนิก คุณสามารถคำนวณความสามารถในการละลายของสารประกอบได้ตราบใดที่คุณรู้สมการการแยกตัวออก ขั้นตอนทั่วไปคือ:

สำหรับสมการทั่วไป A_ม.B_n <=> mA⁺ + nB^-การแสดงออกสำหรับ Ksp คือ

K_SP = ^ม.n

ให้จำนวนตัวถูกละลายที่ละลายเป็น x แต่ละโมลของตัวถูกละลายจะละลายเป็นจำนวนไอออนที่ระบุโดยตัวห้อยในสูตรทางเคมี สิ่งนี้ทำให้สัมประสิทธิ์อยู่ด้านหน้าของ x และเพิ่ม x คูณด้วยสัมประสิทธิ์นั้นเป็นกำลังเดียวกัน สมการของ K_SP กลายเป็น:

K_SP = (nx)ⁿ • (mx)^ม.

ตัวแปร x บอกคุณว่าโมลของตัวถูกละลายจะละลายได้กี่ตัวซึ่งก็คือความสามารถในการละลาย

การคำนวณตัวอย่าง

1. แบเรียมซัลเฟตมีผลิตภัณฑ์ที่สามารถละลายได้ (K_SP) จาก 1.07 x 10^-10. การละลายของมันคืออะไร?

สมการการแยกตัวสำหรับแบเรียมซัลเฟตคือ BaSO₄(s) <=> Ba²⁺ + SO₄^2-

K_SP =

หนึ่งโมลของตัวถูกละลายจะสร้างแบเรียมไอออนหนึ่งตัวและหนึ่งโมลของไอออนของซัลเฟต ให้ความเข้มข้นของแบเรียมซัลเฟตที่ละลายเป็น x คุณจะได้รับ: K_SP = x²ดังนั้น x = รากที่สอง (K_SP).

การละลาย = รากที่สอง (1.07 x 10-¹⁰) = 1.03 x 10^-5 M

1. Ksp ของดีบุกไฮดรอกไซด์คือ 5.45 x 10^-27. การละลายของมันคืออะไร?

สมการความร้าวฉานคือ: Sn (OH)₂(s) <=> Sn²⁺ + 2OH¯

K_SP คือ ²

การกำหนดความสามารถในการละลายของโมลาร์ของ Sn (OH)₂ ตัวแปร x คุณจะเห็นว่า = x และ = 2x กล่าวอีกนัยหนึ่งโมลของตัวถูกละลายแต่ละตัวจะสร้างโมลสองตัวของ OH^- ไอออนสำหรับทุกโมลของ Sn²⁺ ไอออน สมการของ Ksp จะกลายเป็น:

K_SP = 5.45 x 10^-27 = (x) (2x)² = 4x³

หาค่า x เพื่อหาความสามารถในการละลายได้ที่ 1.11 x 10¯⁹ เอ็ม