วิธีการคำนวณความสามารถในการละลายจาก KSP

เนื้อหา

• กำหนดปฏิกิริยาการละลาย
• กำหนดสมการ Ksp
• ทดแทนและแก้ไข
• กำหนดจำนวนเงินที่ละลาย

ในทางเคมีของแข็งไอออนิกบางชนิดมีความสามารถในการละลายน้ำต่ำ สารบางชนิดละลายและก้อนของแข็งยังคงอยู่ ในการคำนวณว่าละลายเท่าไหร่คุณต้องใช้ K_SPค่าคงที่ของผลิตภัณฑ์การละลายพร้อมกับการแสดงออกที่ได้จากปฏิกิริยาการละลายสมดุลสำหรับสาร

กำหนดปฏิกิริยาการละลาย

เขียนสมการปฏิกิริยาการละลายอย่างสมดุลสำหรับสารที่คุณสนใจนี่คือสมการที่อธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อส่วนที่เป็นของแข็งและส่วนที่ละลายนั้นไปถึงจุดสมดุล เพื่อนำตัวอย่างฟลูออไรด์ตะกั่ว PbF₂ละลายเป็นตะกั่วและฟลูออไรด์ไอออนในปฏิกิริยาย้อนกลับ:

PBF₂ ⇌หน้า²⁺ + 2F^-

โปรดทราบว่าประจุบวกและลบต้องสมดุลทั้งสองด้าน โปรดทราบด้วยว่าแม้ว่าตะกั่วจะมีประจุ +2 แต่ฟลูออไรด์ก็มี -1 ในการปรับสมดุลค่าใช้จ่ายและอธิบายจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบคุณจะต้องคูณฟลูออไรด์ทางด้านขวาด้วยสัมประสิทธิ์ 2

กำหนดสมการ Ksp

ค้นหาค่าคงที่ของผลิตภัณฑ์การละลายสำหรับสารที่คุณสนใจหนังสือเคมีและเว็บไซต์มีสารไอออนิกและตารางค่าคงที่ของการละลาย เพื่อทำตามตัวอย่างของฟลูออไรด์ตะกั่ว K_SP คือ 3.7 x 10^-8. รูปนี้ไปทางด้านซ้ายของ K_SP สมการ ทางด้านขวาคุณแบ่งไอออนแต่ละตัวออกเป็นวงเล็บเหลี่ยม โปรดทราบว่าไอออน polyatomic จะได้รับวงเล็บของตัวเองคุณจะไม่แยกมันออกเป็นองค์ประกอบแต่ละอย่าง สำหรับไอออนที่มีค่าสัมประสิทธิ์สัมประสิทธิ์จะกลายเป็นพลังงานดังเช่นในนิพจน์ต่อไปนี้:

K_SP= 3.7 x 10^-8 = ²

ทดแทนและแก้ไข

การแสดงออกข้างต้นเท่ากับค่าคงที่ของผลิตภัณฑ์การละลาย Ksp กับไอออนที่ละลายสองตัว แต่ยังไม่ได้ให้ความเข้มข้น ในการค้นหาความเข้มข้นให้แทนที่ X สำหรับแต่ละไอออนดังนี้:

K_SP= 3.7 x 10^-8 = (X) (X)²

สิ่งนี้จะถือว่าไอออนแต่ละตัวมีความแตกต่างกันซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีโมลาสมาธิเข้มข้นและผลิตภัณฑ์ของโมลาริตี้เหล่านั้นเท่ากับ K_SPค่าคงที่ของการละลาย อย่างไรก็ตามไอออนที่สอง (F) นั้นแตกต่างกัน มันมีค่าสัมประสิทธิ์ 2 ซึ่งหมายความว่าแต่ละฟลูออไรด์ไอออนนับแยกต่างหาก หากต้องการบัญชีนี้หลังจากการแทนที่ด้วย X ให้ใส่สัมประสิทธิ์ไว้ในวงเล็บ:

K_SP= 3.7 x 10^-8 = (X) (2X)²

ตอนนี้แก้ปัญหาสำหรับ X:

3.7 x 10^-8 = (X) (4X²)

3.7 x 10^-8 = 4X³

X = .0021 M

นี่คือความเข้มข้นของสารละลายในโมลต่อลิตร

กำหนดจำนวนเงินที่ละลาย

เพื่อหาปริมาณของสารที่ละลายให้คูณด้วยน้ำลิตรแล้วคูณด้วยมวลโมลาร์ ตัวอย่างเช่นหากสารของคุณละลายในน้ำ 500 มล., 0.0021 โมลต่อลิตรคูณด้วย 0.5 ลิตรเท่ากับ. 00105 โมล จากตารางธาตุมวลอะตอมเฉลี่ยของตะกั่วอยู่ที่ 207.2 และฟลูออรีนเท่ากับ 19.00 เนื่องจากโมเลกุลของฟลูออไรด์ตะกั่วมี 2 อะตอมของฟลูออรีนจึงเพิ่มมวลของมันเป็น 2 เพื่อให้ได้ 38.00 มวลโมลาร์รวมของตะกั่วฟลูออไรด์เท่ากับ 245.20 กรัมต่อโมล เนื่องจากสารละลายของคุณมี. 0021 โมลของสารที่ละลาย, 0.0021 โมลคูณ 245.20 กรัมต่อโมลจึงให้ตะกั่วและฟลูออไรด์ไอออนที่ละลายได้เท่ากับ. 515 กรัม