Ten przykładowy problem pokazuje, jak określić rozpuszczalność jonowej substancji stałej w wodzie z substancji produkt rozpuszczalności.
Problem
- Produkt rozpuszczalności chlorku srebra (AgCl) wynosi 1,6 x 10-10 w 25 ° C.
- Produkt rozpuszczalności fluorku baru (BaF2) wynosi 2 x 10-6 w 25 ° C.
Obliczyć rozpuszczalność obu związków.
Rozwiązania
Kluczem do rozwiązania problemów związanych z rozpuszczalnością jest prawidłowe skonfigurowanie reakcji dysocjacji i zdefiniowanie rozpuszczalności. Rozpuszczalność jest ilość odczynnika które zostaną zużyte w celu nasycenia roztworu lub osiągnięcia równowagi reakcja dysocjacji.
AgCl
Reakcja dysocjacji AgCl w wodzie jest następująca:
AgCl (s) ↔ Ag+ (aq) + Cl- (aq)
W tej reakcji każdy mol rozpuszczonego AgCl daje 1 mol obu Ag+ i Cl-. Rozpuszczalność byłaby wówczas równa stężeniu jonów Ag lub Cl.
rozpuszczalność = [Ag+] = [Cl-]
Aby znaleźć te stężenia, zapamiętaj tę formułę produktu rozpuszczalności:
K.sp. z oo = [A]do[B]re
Zatem dla reakcji AB ↔ cA + dB:
K.sp. z oo = [Ag+] [Cl-]
Ponieważ [Ag+] = [Cl-]:
K.sp. z oo = [Ag+]2 = 1,6 x 10-10
[Ag+] = (1,6 x 10-10)½
[Ag+] = 1,26 x 10-5 M.
rozpuszczalność AgCl = [Ag+]
rozpuszczalność AgCl = 1,26 x 10-5 M.
BaF2
Reakcja dysocjacji BaF2 w wodzie jest:
BaF2 (s) ↔ Ba+ (aq) + 2 F.- (aq)
Rozpuszczalność jest równa stężeniu jonów Ba w roztworze. Na każdy mol Ba+ powstały jony, 2 mole F- wytwarzane są jony, dlatego:
[FA-] = 2 [Ba+]
K.sp. z oo = [Ba+][FA-]2
K.sp. z oo = [Ba+] (2 [Ba+])2
K.sp. z oo = 4 [Ba+]3
2 x 10-6 = 4 [Ba+]3
[Ba+]3 = ¼ (2 x 10-6)
[Ba+]3 = 5 x 10-7
[Ba+] = (5 x 10-7)1/3
[Ba+] = 7,94 x 10-3 M.
rozpuszczalność BaF2 = [Ba+]
rozpuszczalność BaF2 = 7,94 x 10-3 M.
Odpowiedzi
- Rozpuszczalność chlorku srebra, AgCl, wynosi 1,26 x 10-5 M w 25 ° C.
- Rozpuszczalność fluorku baru, BaF2, wynosi 3,14 x 10-3 M w 25 ° C.