كيفية حساب القابلية للذوبان من KSP

المحتوى

• صياغة تفاعل الذوبان
• صياغة معادلة Ksp
• بديلا وحل
• تحديد كمية الذائبة

في الكيمياء ، بعض المواد الصلبة الأيونية لها قابلية ذوبان منخفضة في الماء. يذوب بعض المادة ، ويبقى كتلة من المواد الصلبة. لحساب مقدار الذوبان بالضبط ، يمكنك استخدام K_سثابت منتج الذوبان مع تعبير مشتق من تفاعل توازن الذوبان للمادة.

صياغة تفاعل الذوبان

اكتب معادلة تفاعل الذوبان المتوازن للمادة التي تهتم بها. هذه هي المعادلة التي تصف ما يحدث عندما تصل الأجزاء الصلبة والمنحلة إلى التوازن. على سبيل المثال ، فلوريد الرصاص ، PbF₂، يذوب في أيونات الرصاص والفلورايد في تفاعل عكسي:

PBF₂ b Pb²⁺ + 2F^-

لاحظ أن الشحنات الإيجابية والسلبية يجب أن توازن على كلا الجانبين. لاحظ أيضًا أنه على الرغم من أن التأين يحتوي على +2 ، فإن الفلورايد يحتوي على -1. لتحقيق التوازن بين الرسوم وحساب عدد الذرات لكل عنصر ، عليك ضرب الفلورايد في الجانب الأيمن بالمعامل 2.

صياغة معادلة Ksp

ابحث عن ثابت منتج القابلية للذوبان للمادة التي تهمك. تحتوي كتب ومواقع الكيمياء على جداول للمواد الصلبة الأيونية وثوابت منتجاتها القابلة للذوبان. لاتباع مثال فلوريد الرصاص ، K_س هو 3.7 × 10^-8. هذا الرقم يذهب على الجانب الأيسر من K_س معادلة. على الجانب الأيمن ، تندلع كل أيون بين قوسين معقوفين. لاحظ أن أيون متعدد الذرات سيحصل على أقواس خاصة به ، ولا تفصلها إلى عناصر فردية. بالنسبة للأيونات ذات المعاملات ، يصبح المعامل قوة ، كما في التعبير التالي:

ك_س= 3.7 × 10^-8 = ²

بديلا وحل

التعبير أعلاه يساوي ثابت المنتج القابل للذوبان Ksp مع الأيونات الذائبة ولكنه لا يوفر التركيز بعد. للعثور على التركيز ، بديلاً X لكل أيون ، كما يلي:

ك_س= 3.7 × 10^-8 = (س) (س)²

هذا يعامل كل أيون على أنه متميز ، وكلاهما له تركيز تركيز ، ومنتج هذه الجزيئات يساوي K_س، ثابت الذوبان المنتج. ومع ذلك ، فإن أيون الثاني (F) مختلف. لديه معامل 2 ، مما يعني أن كل فلوريد أيون مهم بشكل منفصل. لحساب هذا بعد الاستبدال بـ X ، ضع المعامل داخل القوس:

ك_س= 3.7 × 10^-8 = (س) (2X)²

حل الآن ل X:

3.7 × 10^-8 = (X) (4X²)

3.7 × 10^-8 = 4X³

X = .0021 م

هذا هو تركيز المحلول في الشامات لكل لتر.

تحديد كمية الذائبة

للعثور على كمية المادة الذائبة ، اضربها بواسطة لتر من الماء ، ثم اضربها بكتلية المولي. على سبيل المثال ، إذا تم إذابة مادتك في 500 مل من الماء ، فإن 0.021 مول لكل لتر من الأوقات. 0.5 لتر يساوي 00105 مول. من الجدول الدوري ، يبلغ متوسط ​​الكتلة الذرية للرصاص 207.2 والفلور هو 19.00. نظرًا لأن جزيء فلوريد الرصاص يحتوي على ذرتين من الفلور ، اضرب كتلته في 2 للحصول على 38.00. يبلغ إجمالي الكتلة المولية لفلوريد الرصاص 245.20 جرام لكل مول. نظرًا لأن الحل الخاص بك يحتوي على 0.021 مول من المادة المذابة ، يعطي 0.0021 مول مرة 245.20 جرام لكل مول .515 جرام من أيونات الرصاص الذائبة والفلورايد.