Làm thế nào để tính toán độ hòa tan mol từ KSP?

NộI Dung

• Làm thế nào là Ksp và độ hòa tan liên quan?
• Quy trình chuyển đổi từ Ksp sang độ hòa tan
• Tính toán mẫu

Một số chất hòa tan dễ hòa tan hơn các chất khác trong dung môi như nước và các nhà hóa học đã định nghĩa một đại lượng gọi là sản phẩm hòa tan (K_sp) để định lượng điều này. Đây là sản phẩm của nồng độ các ion trong dung dịch khi dung dịch đã đạt đến trạng thái cân bằng và không còn chất rắn sẽ hòa tan. Mặc dù K_sp không giống như độ hòa tan của chất rắn hòa tan, có liên quan và nó có thể dễ dàng lấy được độ hòa tan từ K_sp. Để làm điều này, bạn cần biết phương trình phân ly của vật rắn, nó cho bạn biết có bao nhiêu ion chất rắn tạo ra khi nó hòa tan.

Làm thế nào là Ksp và độ hòa tan liên quan?

Các hợp chất ion là những chất hòa tan trong nước. Chúng phá vỡ thành các ion dương và âm, và độ hòa tan của chất rắn ban đầu là lượng chất rắn sẽ hòa tan. Nó thể hiện bằng mol / lít hoặc mol.

Sản phẩm hòa tan K_sp mặt khác, là tỷ lệ của các sản phẩm về nồng độ của các ion so với chất rắn ban đầu khi dung dịch đạt đến trạng thái cân bằng. Nếu một vật rắn AB tách thành A⁺ và B^- các ion trong nghiệm, phương trình là AB <=> A⁺ + B^- và sản phẩm hòa tan là Ksp = / {AB]. Chất rắn AB không hòa tan có nồng độ 1, do đó phương trình của sản phẩm hòa tan trở thành K_sp =

Nói chung, sản phẩm hòa tan cho hợp chất A_xB_y mà hòa tan theo phương trình A_xB_y <=> xA⁺ + yB^- là K_sp = ^xy

Vì vậy, điều quan trọng là phải biết phương trình phân ly trước khi bạn có thể tính K_sp. Sản phẩm hòa tan không có bất kỳ đơn vị nào liên quan đến nó, nhưng khi chuyển đổi sang độ hòa tan, bạn sử dụng các đơn vị mol.

Quy trình chuyển đổi từ Ksp sang độ hòa tan

Khi bạn có sản phẩm hòa tan cho một hợp chất ion. bạn có thể tính độ hòa tan của hợp chất miễn là bạn biết phương trình phân ly. Thủ tục chung là đây:

Cho phương trình tổng quát A_mB_{viết sai rồi} <=> mA⁺ + nB^-, biểu thức cho Ksp là

K_sp = ^{mviết sai rồi}

Đặt lượng chất tan hòa tan là x. Mỗi mol chất tan hòa tan vào số lượng ion thành phần được chỉ định bởi các chỉ số trong công thức hóa học. Điều này đặt một hệ số trước x và tăng x nhân với hệ số đó với cùng một công suất. Phương trình của K_sp trở thành:

K_sp = (nx)^{viết sai rồi} • (mx)^m

Biến x cho bạn biết có bao nhiêu mol chất tan sẽ tan, đó là độ hòa tan của nó.

Tính toán mẫu

1. Barium sulfate có sản phẩm hòa tan (K_sp) của 1,07 x 10^-10. Độ hòa tan của nó là gì?

Phương trình phân ly của bari sunfat là BaSO₄(s) <=> Ba²⁺ + SO₄^2-

K_sp =

Một mol chất tan tạo ra một mol ion bari và một mol ion sunfat. Để nồng độ bari sunfat hòa tan là x, bạn nhận được: K_sp = x², vì vậy x = căn bậc hai (K_sp).

Độ hòa tan = căn bậc hai (1,07 x 10-¹⁰) = 1,03 x 10^-5 M

1. Ksp của hydroxit thiếc là 5,45 x 10^-27. Độ hòa tan của nó là gì?

Phương trình phân ly là: Sn (OH)₂(s) <=> Sn²⁺ + 2OH¯

K_sp Là ²

Chỉ định độ hòa tan mol của Sn (OH)₂ biến x, bạn có thể thấy rằng = x và = 2x. Nói cách khác, mỗi mol chất tan tạo ra hai mol OH^- các ion cho mỗi mol của Sn²⁺ các ion. Phương trình của Ksp trở thành:

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

Giải phương trình x để tìm độ hòa tan là 1,11 x 10¯⁹ M ..