Sisu
Keemias on mõne ioonse tahke aine vees vähe lahustuv. Osa ainest lahustub ja jääb alles tahke materjal. Kui palju täpselt lahustub, kasutate Ksp, lahustuvusprodukti konstant, koos avaldisega, mis tuleneb aine lahustuvuse tasakaalureaktsioonist.
Koostage lahustuvusreaktsioon
Kirjutage teile huvipakkuva aine tasakaalustatud lahustuvusreaktsiooni võrrand. See on võrrand, mis kirjeldab, mis juhtub, kui tahked ja lahustunud osad jõuavad tasakaaluni. Näitena võib tuua pliifluoriidi, PbF2, lahustub pöörduvas reaktsioonis plii- ja fluoriidioonideks:
PbF2 ⇌ Pb2+ + 2F-
Pange tähele, et positiivsed ja negatiivsed laengud peavad olema tasakaalus mõlemal poolel. Pange tähele ka seda, et kuigi pliil on +2 ionisatsiooni, on fluoriidil -1. Laengute tasakaalustamiseks ja iga elemendi aatomite arvu arvestamiseks korrutage paremal küljel olev fluoriid koefitsiendiga 2.
Sõnastage Ksp võrrand
Otsige üles teile huvipakkuva aine lahustuvusprodukt. Konstantsed on keemiaraamatud ja veebisaidid ning nende lahustuvusproduktide konstandid. Plifluoriidi näite järgimiseks on Ksp on 3,7 x 10-8. See joonis asub K vasakul küljelsp võrrand. Paremal küljel eraldate ioonid nurksulgudes. Pange tähele, et polüatomne ioon saaks oma sulgud, te ei eralda seda üksikuteks elementideks. Koefitsientidega ioonide korral saab koefitsient võimsuseks, nagu järgmises avaldises:
Ksp= 3,7 x 10-8 = 2
Asenda ja lahenda
Ülaltoodud avaldis võrdsustab lahustuvusprodukti konstandi Ksp kahe lahustunud iooniga, kuid ei anna veel kontsentratsiooni. Kontsentratsiooni leidmiseks asendage iga iooni korral X järgmiselt:
Ksp= 3,7 x 10-8 = (X) (X)2
See eristab ioone eraldi, millel mõlemal on kontsentratsiooni molaarsus, ja nende molaarsuste korrutis on Ksp, lahustuvuse produkti konstant. Teine ioon (F) on aga erinev. Selle koefitsient on 2, mis tähendab, et iga fluoriidiioon loeb eraldi. Selle arvestamiseks pärast X-ga asendamist pange koefitsient sulgudesse:
Ksp= 3,7 x 10-8 = (X) (2X)2
Nüüd lahenda X jaoks:
3,7 x 10-8 = (X) (4X2)
3,7 x 10-8 = 4X3
X = 0,0021 M
See on lahuse kontsentratsioon moolides liitri kohta.
Määrake lahustunud kogus
Lahustunud aine koguse leidmiseks korrutage liitrite veega, seejärel korrutage molaarmassiga. Näiteks kui teie aine lahustati 500 ml vees, on 0,0021 mooli liitri kohta, 5 liitrit võrdub 0,00105 mooliga. Periooditabelist on plii keskmine aatommass 207,2 ja fluori väärtus 19,00. Kuna pliifluoriidi molekulis on 2 fluori aatomit, korrutage selle mass 2-ga, et saada 38,00. Pliofluoriidi molaarmass on siis 245,20 grammi mooli kohta. Kuna teie lahuses on 0,0021 mooli lahustunud ainet, annab 0,0021 mooli 245,20 grammi mooli kohta 0,515 grammi lahustatud plii- ja fluoriidiioone.