كيفية حساب الكاتيونات والأنيونات

عندما يذوب جزيء أيوني ، مثل ملح الطعام ، في الماء ، فإنه ينقسم إلى الأنيونات والكاتيونات. الأنيونات هي ذرات أو جزيئات ذات شحنة سالبة لأنها تحتوي على واحد من الإلكترونات الإضافية. الكاتيونات هي ذرات أو جزيئات مشحونة موجبة لأنها تفتقد إلكترون واحد أو عدة إلكترونات. إن حساب تركيز أيون ينتج عندما يذوب جزيء أيوني في الماء ليس بالأمر الصعب القيام به طالما أنك تعرف ثابت ذوبان الجزيئات وتركيز أيون مشحون معاكس.

النظر في الجزيء الأيوني الذي تدرسه وتحديد كيفية ذوبانه في الماء - ما هي الكاتيونات والأنيونات الناتجة. على سبيل المثال ، فلوريد الرصاص (II) ، PbFl2 ، ينتج عنه كتيونات الرصاص وأنيونات الفلور. بشكل عام ، تتم كتابة الصيغ الجزيئية للجزيئات الأيونية مع الكاتيون أولاً.

ابحث عن ثابت منتج الذوبان في الجزيء. ثابت المنتج القابل للذوبان هو انعكاس لكيفية حل الجزيء الأيوني بدقة في محلول 1 مولار (M). يحتوي الرابط الثاني في قسم المراجع أدناه على ثوابت قابلية الذوبان للعديد من الجزيئات الأيونية. من هناك ، نرى أن ثابت الذوبان في فلوريد الرصاص (II) هو 1.1 × 10 ^ -7.

اكتب المعادلة العامة لثابت منتج الذوبان ، ثم املأ تفاصيل الجزيء الذي تدرسه. ثابت منتج الذوبان لجزيء أيوني عام AyBz هو:

ثابت الذوبان = (تركيز A) ^ y x (تركيز B) ^ z

إذا أضفنا مولًا واحدًا من PbFl2 إلى كمية كافية من المياه لمنحنا تركيزًا إجماليًا من PbFl2 قدره 1 مولار (M) ، ستبدو المعادلة لدينا كما يلي:

1.1 × 10 ^ -7 = (تركيز Pb الموجبة) ^ 1 x (تركيز Fl anion) ^ 2))

تعلم تركيز الكاتيون أو الأنيون على حل للآخر. لا يمكنك حساب تركيز أيون دون معرفة الآخر. مشاكل في كتب الكيمياء دائما تعطي واحدة. في المختبر ، يجب عليك قياس تركيز أيونات باستخدام المعايرة. في مثالنا ، تخيل أن تركيز أنيون الفلور في المحلول كان 3.0 × 10 ^ -3 م.




حل المعادلة الثابتة للذوبان لتركيز Pb cation يعطينا:

تركيز Pb الكاتيون = 1.1 × 10 ^ -7 / تركيز Fl anion

توصيل التركيز المعروف لعائدات Fl flion.

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

تركيز كاتيون الرصاص في محلول PbFl2 بتركيز أنيون الفلورايد من 1.0 × 10 ^ -3 M هو 1.1 × 10 ^ -10 M.