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
XTheYb (zde) → XTheYb (ppt)
V této rovnováze je rychlost, kterou se elektrolyt rozpouští ve vodě, stejná jako rychlost, kterou se sráží. Rovnovážná konstanta (Kc) je:
Kc = 1
XTheYb (zde)
zůstatek disociace
XaYb (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
[XTheYb (zde)]
Molarita elektrolytu v roztoku je vždy konstantní, abychom jej mohli zahrnout do Kc:
Kč ShahYb (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 solí:
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 ° CÓC. 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:
- 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
MCaCO3
M = 0,013
100
M = 1.3.10-4 mol / l
Mající v ruce molaritu soli je nutné znát koncentraci každého z jejích iontů na základě 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 chloridu MCl2 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 třeba 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