Solubility_Products

Константы растворимости продукта, Ксп

Константы продукта растворимости используются для описания насыщенных растворов ионных соединений с относительно низкой растворимостью. Насыщенный раствор находится в состоянии динамического равновесия между растворенным, диссоциированным, ионным соединением и нерастворенным твердым веществом.

MxAy (s) -> x My + (aq) + y Ax- (aq)

Общая константа равновесия для таких процессов может быть записана как:

Kc = [My +] x [Ax-] y

Поскольку константа равновесия относится к произведению концентрации ионов, присутствующих в насыщенном растворе ионного соединения, ей присваивается название константы продукта растворимости и дается символ Ksp . Константы продукта растворимости могут быть рассчитаны и использованы в различных приложениях.

Расчет Ksp по данным о растворимости

Чтобы рассчитать Ksp для ионного соединения, вам нужно уравнение для процесса растворения, чтобы можно было записать выражение равновесия. Вам также нужны концентрации каждого иона, выраженные в молярности, или молях на литр, или средства для получения этих значений.

Пример: Рассчитайте постоянную продукта растворимости для хлорида свинца (II), если было обнаружено, что в 50,0 мл насыщенного раствора хлорида свинца (II) содержится 0,2207 г хлорида свинца (II), растворенного в нем.

  • Сначала напишите уравнение для растворения хлорида свинца (II) и равновесное выражение для процесса растворения.
PbCl2 (s) -> Pb2 + (aq) + 2 Cl- (aq)

Ksp = [Pb2 +] [Cl-] 2

  • Во-вторых, переведите количество растворенного хлорида свинца (II) в моли на литр.
(0,2207 г PbCl2) (1 / 50,0 мл раствора) (1000 мл / 1 л) (1 моль PbCl2 / 278,1 г PbCl2) = 0,0159 М PbCl2
  • В-третьих, создайте таблицу «ICE».
PbCl2 (s) Pb2 + (aq) Cl- (aq) Начальная концентрация Все твердое вещество 0 0 Изменение концентрации - 0,0159 М (растворяется) + 0,0159 М + 0,0318 М Равновесная концентрация Меньше твердого 0,0159 М 0,0318 М
  • В-четвертых, подставьте равновесные концентрации в равновесное выражение и решите для Ksp.
Ksp = [0,0159] [0,0318] 2 = 1,61 x 10-5

верхний

Расчет растворимости ионного соединения в чистой воде по его Ksp

Пример. Оцените растворимость Ag2CrO4 в чистой воде, если константа продукта растворимости для хромата серебра составляет 1,1 × 10-12.

  • Напишите уравнение и выражение равновесия.
Ag2CrO4 (s) -> 2 Ag + (aq) + CrO42- (aq)

Ksp = [Ag +] 2 [CrO42-]

Пусть «х» будет числом молей хромата серебра, которое растворяется в каждом литре раствора (его растворимость). Ag2CrO4 (s) Ag + (aq) CrO42- (aq) Начальная концентрация Все твердое вещество 0 0 Изменение концентрации - x растворяется + 2 x + x Равновесная концентрация Менее твердое вещество 2 x x
  • Подставьте равновесные суммы и Ksp в выражение равновесия и решите для х.
1,1 х 10-12 = [2х] 2 [х]
х = 6,50 х 10-5 М

верхний

Расчет растворимости ионного соединения в растворе, который содержит общий ион

Растворимость ионного соединения уменьшается в присутствии общего иона. Обычный ион - это любой ион в растворе, который является общим для растворенного ионного соединения. Например, хлорид-ион в растворе хлорида натрия является общим для хлорида в хлориде свинца (II). Присутствие общего иона должно быть принято во внимание при определении растворимости ионного соединения. Для этого просто используйте концентрацию общего иона в качестве начальной концентрации.

Пример: Оценить растворимость сульфата бария в 0,020 М растворе сульфата натрия. Константа продукта растворимости для сульфата бария составляет 1,1 х 10-10.

  • Напишите уравнение и равновесное выражение для растворения сульфата бария.
BaSO4 (s) -> Ba2 + (aq) + SO42- (aq)

Ksp = [Ba2 +] [SO42-]

Пусть «х» обозначает сульфат бария, который растворяется в растворе сульфата натрия, выраженный в молях на литр. BaSO4 (s) Ba2 + (aq) SO42- (aq) Начальная концентрация Все твердое вещество 0 0.020 M (из Na2SO4) Изменение концентрации - x растворяется + x + x Равновесная концентрация Меньше твердого x 0.020 M + x
  • Подставим в равновесное выражение и решим для х. Мы сделаем предположение, что, поскольку х будет очень маленьким (растворимость уменьшается в присутствии общего иона), термин «0,020 + х» совпадает с «0,020». (Вы можете оставить x в термине и использовать квадратное уравнение или метод последовательных приближений, чтобы найти x, но это не улучшит значимость вашего ответа.)
1,1 х 10-10 = [х] [0,020 + х] = [х] [0,020]
х = 5,5 х 10-9 М

верхний

Определение того, образуется ли осадок или нет при объединении двух растворов

Когда два электролитических раствора объединяются, осадок может образовываться или не образовываться. Чтобы определить, будет ли образовываться осадок или нет, необходимо изучить два фактора. Во-первых, определите возможные комбинации ионов, которые могут возникнуть при объединении двух растворов, чтобы увидеть, считаются ли какие-либо из них «нерастворимыми» основаниями в таблицах растворимости (таблицы Ksp также подойдут). Во-вторых, определить, достаточно ли велики концентрации ионов, чтобы фактор реакции Q превышал значение Ksp. Один важный фактор, который следует помнить, - это разведение всех присутствующих видов, которое необходимо принимать во внимание.

Пример: 25,0 мл 0,0020 М хромата калия смешивают с 75,0 мл 0,000125 М нитрата свинца (II). Будет осадок свинца (II) в форме хромата. Ksp хромата свинца (II) составляет 1,8 х 10-14.

  • Во-первых, определите общие и нетионные уравнения для реакции, которая происходит, когда два раствора смешаны.
K2CrO4 (aq) + Pb (NO3) 2 (aq) -> 2 KNO3 (aq) + PbCrO4 (s)
Pb2 + (aq) + CrO42- (aq) -> PbCrO4 (s)
Последняя реакция может быть записана в терминах Ksp как:
PbCrO4 (s) -> Pb2 + (aq) + CrO42- (aq)

Ksp = [Pb2 +] [CrO42-]

  • Используя уравнение разбавления, C1V1 = C2V2, определите начальную концентрацию каждого вида после смешивания (до начала какой-либо реакции).
(0,0020 М K2CrO4) (25,0 мл) = (С2) (100,0 мл)
C2 для K2CrO4 = 0,00050 M
Аналогичный расчет для выходов нитрата свинца (II):
C2 для Pb (NO3) 2 = 0,0000938 М
  • Используя начальные концентрации, рассчитайте коэффициент реакции Q и сравните со значением константы равновесия, Ksp.
Q = (0,0000938 М Pb2 +) (0,00050 М CrO42-) = 4,69 х 10-8
Q больше, чем Ksp, поэтому образуется осадок хромата свинца (II).

верхний


  • Страницы

  • Последние записи

  • Метки

    автомобиль александрович афонин брак волга деньга деталь звезды значить иванович казать контролер который леонид продукция работа рабочий совет станок этот я

  • Все метки
    Карта