Hvordan beregnes molopløselighed fra KSP?

Indhold

• Hvordan er Ksp og opløselighed relateret?
• Procedure til konvertering fra Ksp til opløselighed
• Prøveberegninger

Nogle opløste stoffer opløses lettere end andre i et opløsningsmiddel som vand, og kemikere har defineret en mængde kaldet opløselighedsproduktet (K_sp) for at kvantificere dette. Det er produktet af koncentrationerne af ioner i opløsning, når opløsningen har nået balance, og ikke mere af det faste stof vil opløses. Selvom K_sp er ikke det samme som opløseligheden af ​​det opløselige faste stof, dets beslægtede, og du kan nemt udlede opløselighed fra K_sp. For at gøre dette skal du kende dissocieringsligningen for det faste stof, der fortæller dig, hvor mange ioner det faste stof producerer, når det opløses.

Hvordan er Ksp og opløselighed relateret?

Ioniske forbindelser er dem, der opløses i vand. De bryder i positive og negative ioner, og opløseligheden af ​​det oprindelige faste stof er mængden af ​​det faste stof, der vil opløses. Det udtrykkes i mol / liter eller molaritet.

Opløselighedsproduktet K_sp på den anden side er et forhold mellem produkterne i koncentrationerne af ionerne og koncentrationen af ​​det oprindelige faste stof, når opløsningen når ligevægt. Hvis en solid AB opdeles i A⁺ og B^- ioner i opløsning, ligningen er AB <=> A⁺ + B^- og opløselighedsproduktet er Ksp = / {AB]. Det uopløste faste AB får en koncentration på 1, så ligningen for opløselighedsproduktet bliver K_sp =

Generelt er opløselighedsproduktet for en forbindelse A_xB_y der opløses i henhold til ligningen A_xB_y <=> xA⁺ + yB^- er K_sp = ^xy

Så det er vigtigt at kende dissocieringsligningen, før du kan beregne K_sp. Opløselighedsproduktet har ikke nogen enheder tilknyttet det, men når du konverterer til opløselighed, bruger du molaritetsenheder.

Procedure til konvertering fra Ksp til opløselighed

Når du har opløselighedsproduktet til en ionisk forbindelse. du kan beregne forbindelsens opløselighed, så længe du kender dissocieringsligningen. Den generelle procedure er denne:

For den generelle ligning A_mB_n <=> mA⁺ + nB^-, udtrykket for Ksp er

K_sp = ^mn

Lad mængden af ​​opløst stof, der opløses, være x. Hver mol opløst stof opløses i antallet af komponentioner, der er angivet med underskrifterne i den kemiske formel. Dette sætter en koefficient foran x og hæver x ganget med denne koefficient til den samme magt. Ligningen for K_sp bliver til:




K_sp = (nx)ⁿ • (mx)^m

Variablen x fortæller dig, hvor mange mol opløst stof opløses, hvilket er dens opløselighed.

Prøveberegninger

1. Bariumsulfat har et opløselighedsprodukt (K_sp) på 1,07 x 10^-10. Hvad er dets opløselighed?

Dissocationsligningen for bariumsulfat er BaSO₄(r) <=> Ba²⁺ + SÅ₄^2-

K_sp =

Ét mol opløst stof producerer en mol bariumioner og en mol sulfationer. At lade koncentrationen af ​​bariumsulfat, der opløses, være x, får du: K_sp = x², så x = firkantet rod (K_sp).

Opløselighed = firkantet rod (1,07 x 10-¹⁰) = 1,03 x 10^-5 M

1. Ksp tinhydroxid er 5,45 x 10^-27. Hvad er dets opløselighed?

Dissocationsligningen er: Sn (OH)₂(r) <=> Sn²⁺ + 2OH¯

K_sp er ²

Tildeling af den molære opløselighed af Sn (OH)₂ variablen x, kan du se, at = x og = 2x. Med andre ord producerer hver mol opløst stof to mol OH^- ioner for hver mole af Sn²⁺ ioner. Ligningen for Ksp bliver:

K_sp = 5,45 x 10^-27 = (x) (2x)² = 4x³

Løs for x for at finde opløseligheden til at være 1,11 x 10¯⁹ M.