Når et ionisk molekyle, som bordsalt, opløses i vand, separeres det i anioner og kationer. Anioner er atomer eller molekyler, der er negativt ladede, fordi de har en af flere ekstra elektroner. Kationer er atomer eller molekyler, der er positivt ladet, fordi de mangler en eller flere elektroner. Beregning af koncentrationen af en ion, der resulterer, når et ionisk molekyle opløses i vand, er ikke en vanskelig ting at gøre, så længe du kender molekylernes opløselighedskonstante og koncentrationen af den modsat ladede ion.
Overvej det ioniske molekyle, du studerer, og find ud af, hvordan det opløses i vand - hvad er de resulterende kationer og anioner. For eksempel giver bly (II) fluorid, PbFl2, blykationer og fluoranioner. Generelt skrives molekylformlerne for ioniske molekyler først med kationen.
Slå op opløselighedsproduktets konstant for dit molekyle. Opløselighedsproduktkonstanten er en afspejling af, hvor grundigt det ioniske molekyle opløses i en 1 molar (M) opløsning. Det andet link i afsnittet Referencer herunder indeholder opløselighedskonstanterne for mange ioniske molekyler. Derfra ser vi, at opløselighedskonstanten for bly (II) fluorid er 1,1 x 10 ^ -7.
Skriv den generelle ligning for opløselighedsproduktets konstant, og udfyld derefter detaljerne for molekylet, du studerer. Opløselighedsproduktkonstanten for et generisk ionisk molekyle AyBz er:
Opløselighed Konstant = (Koncentration af A) ^ y x (Koncentration af B) ^ z
Hvis vi tilsætter en mol PbFl2 til nok vand til at give os en samlet PbFl2-koncentration på 1 Molar (M), vil vores ligning se sådan ud:
1,1 x 10 ^ -7 = (Koncentration af Pb-kation) ^ 1 x (Koncentration af Fl anion) ^ 2))
Lær koncentrationen af enten kationen eller anionen at løse for den anden. Du kan ikke beregne koncentrationen af en ion uden at kende den anden. Problemer i kemi bøger vil altid give en; på laboratoriet skulle du måle koncentrationen af en af ionerne ved hjælp af titrering. Forestil dig i vores eksempel, at koncentrationen af fluoranionen i opløsning var 3,0 x 10 ^ -3 M.
Opløsning af opløselighedskonstanten ligning for koncentrationen af Pb kation giver os:
Koncentration af Pb-kation = 1,1 x 10 ^ -7 / Koncentration af fl anion
Tilslutning til den kendte koncentration af Fl-anionen giver udbytte.
Koncentration af Pb-kation = 1,1 x 10 ^ -7 / 1,0 x 10-3 = 1,1 x 10 ^ -10 M
Koncentrationen af blykation i en PbFl2-opløsning med en fluoridionkoncentration på 1,0 x 10 ^ -3M er 1,1 x 10 ^ -10 M.