Výpočet Kps. Jak provést výpočet Kps

Ó Výpočet Kps (produkt rozpustnosti) souvisí se dvěma chemickými rovnováhami, ke kterým dochází, když a elektrolyt (sůl, báze nebo kyselina), těžko rozpustný, tvoří nasycený roztok s vodou Pozadí. Tyto dva zůstatky jsou:

• disoluční rovnováha

X_TheY_{b (zde)} → X_TheY_{b (ppt)}

V této rovnováze je rychlost, kterou se elektrolyt rozpouští ve vodě, stejná jako rychlost, kterou se sráží. Rovnovážná konstanta (Kc) je:

Kc = 1
X_TheY_{b (zde)}

• zůstatek disociace

XaY_{b (zde)} → aX⁺_(tady) + bY^-_(tady)

jako elektrolyt rozpouští se ve vodě, automaticky, když disociuje, uvolňuje kation a anion. V tomto případě je rovnovážná konstanta (Kc):

Kc = [X⁺]^The. [Y^-]^B
[X_TheY_{b (zde)}]

Molarita elektrolytu v roztoku je vždy konstantní, abychom jej mohli zahrnout do Kc:

Kč Shah_{Yb (aq)} = X^{+ a}. Y^-B

Zahrnutím molarity elektrolytu v Kc se nazývá Kps, a molarita (rozpustnost nebo koeficient rozpustnosti) iontů se zvýší na jejich příslušné exponenty:

Kps = [X^{+ a}]. [Y^-B]

Protože Kps souvisí s ionty uvolněnými elektrolytem, k vývoji výpočtu této konstanty je důležité vědět, že molarita kationtu a aniontu

vždy se řídí vztahem v molech s molaritou původního elektrolytu, tj.:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

Při pozorování rovnice disociace elektrolytů máme 1 mol CaCl₂ je pro 1 mol Ca⁺² a 2 moly Cl^-1. Pokud tedy koncentrace CaCl₂ pro x, to Ca⁺² bude x a to Cl^-1 bude 2x.

♦ Příklady výpočtu Kps

1) (UFRJ) Jaký bude výraz Kps CaF₂, používat x jako molaritu soli?

Řešení:

Zpočátku je nutné nastavit rovnici disociace soli:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

V rovnici máme 1 mol CaF₂ uvolňuje 1 mol CaF₂ a 2 moly F^-1. Pokud je tedy molarita soli x, molarita Ca⁺² bude x a molarita F^-1 bude 2x.

S těmito údaji můžeme sestavit vyjádření Kps soli:

Kps = [Ca⁺²]. [F^-1]

Kps = x. (2x)²

Kps = x. 4x²

Kps = 4x³

2) (Mackenzie-SP) Stanovte produkt rozpustnosti (Kps) uhličitanu vápenatého (CaCO₃), který má rozpustnost 0,013 g / l, při 20 ° C^ÓC. Data: Ca = 40; C = 12; O = 16.

Řešení:

Musíme transformovat koncentraci poskytnutou cvičením z g / l na mol / l, protože toto je jednotka koncentrace použitá ve výpočtech Kps. Za tímto účelem spočítejte molární hmotnost soli a poté vydělte koncentraci danou molární hmotností:

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

- Výpočet molární hmotnosti:

MCACO₃ = 40 + 12 + 3.(16)

MCACO₃ = 40 + 12 + 48

MCACO₃ = 100 g / mol

Převod koncentrace (C) z g / l na mol / l (M):

M =  C
M_CaCO3

M = 0,013
100

M = 1.3.10^-4 mol / l

Mající v ruce molaritu soli je nutné znát koncentraci všech jejích iontů z jejich disociace:

CaCO₃ → Ca⁺² + CO₃^-2

Jako mol CaCO₃ uvolňuje 1 mol Ca⁺² a 1 mol CO₃^-2, koncentrace každého iontu se bude rovnat koncentraci soli, tj. 1.3.10^-4. Nakonec stačí vypočítat Kps z výrazu sestaveného rovnicí disociace soli:

Kps = [Ca⁺²]. [CO₃^-2]

Kps = 1.3.10^-4. 1,3.10^-4.

Kps = 1.69.10^-8 (mol / l)²

3) (F.C. Chagas-BA) Rozpustnost určitého MCl chloridu₂ ve vodě je 1,0. 10^-3 mol / l. Jaká bude hodnota vašeho produktu rozpustnosti:

Řešení:

Cvičení nám již poskytlo molaritu elektrolytu, takže k určení molární koncentrace každého iontu a Kps stačí provést jeho disociaci.

MCI₂ → M.⁺² + 2 Cl^-1

Jako 1 mol MCl₂ dává 1 mol M.⁺² a 2 moly Cl^-1, molarita M.⁺² bude se rovnat 1.0.10^-3a ten z Cl^-1 bude dvojnásobek, tj. 2.0.10^-3. Nakonec stačí vypočítat Kps z výrazu sestaveného rovnicí disociace elektrolytů:

Kps = [M⁺²]. [Cl^-1]²

Kps = 1.0.10^-3. (2,0.10^-3)².

Kps = 1.0.10^-3. 4,0.10^-6

Kps = 4,10^-9 (mol / l)²

4) (OSEC-SP) Produkt rozpustnosti bromidu stříbrného je 5,2 × 10^-13. Pokud roztok obsahuje 2,0 × 10^-2 mol Br^-, jaká bude maximální koncentrace iontů Ag⁺_(tady) je nutné nevysrážet bromid stříbrný (AgBr)?

Řešení:

Údaje poskytnuté cvičením jsou:

Kps: 5.2.10^-13

[Br^-1] = 2.10^-2

[Ag⁺¹] = ?

Pojďme analyzovat disociaci dodané soli:

AgBr → Ag⁺¹ + Br^-1

Máme, že 1 mol soli dává 1 mol Ag⁺¹ a 1 mol Br^-1. Sestavením výrazu Kps z těchto dat tedy můžeme najít maximální koncentraci iontů Ag⁺¹:

Kps = [Ag⁺¹]. [Br^-1]

5,2.10^-13 = [Ag⁺¹].2,0.10^-2

[Ag⁺¹] = 5,2.10^-13
2,0.10^-2

[Ag⁺¹] = 2,6.10^-11 mol / l

Podle mě. Diogo Lopes Dias