Beregning af Kps. Sådan udføres Kps-beregningen

O Kps beregning (opløselighedsprodukt) er relateret til to kemiske ligevægte, der opstår, når en elektrolyt (et salt, en base eller en syre) er let opløselig og danner en mættet opløsning med vand baggrund. De to vægte er:

• opløsning ligevægt

x_DetY_{b (her)} → X_DetY_{b (ppt)}

I denne balance er den hastighed, hvormed elektrolytten opløses i vand, lig med den hastighed, hvormed den udfældes. Ligevægtskonstanten (Kc) er:

Kc = 1
x_DetY_{b (her)}

• balance af dissociation

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

som den elektrolyt opløses i vandet, automatisk hvis han adskiller sig, frigiver kation og anion. I dette tilfælde er ligevægtskonstanten (Kc):

Kc = [X⁺]^Det. [Y^-]^B
[X_DetY_{b (her)}]

Molariteten af ​​elektrolytten i opløsningen er altid konstant, så vi kan inkludere det i Kc:

Kc. Shah_{Yb (aq)} = X^{+ a}. Y^-B

Ved at inkludere elektrolytens molaritet i Kc kaldes det Kps, og ionernes molariteter (opløselighed eller opløselighedskoefficient) hæves til deres respektive eksponenter:

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

Så som Kps er relateret til ioner frigivet af elektrolytten,

for at udvikle beregningen af ​​denne konstant, er det vigtigt at vide, at kationens og anionens molaritet adlyder altid et forhold i mol med molariteten af ​​oprindelseselektrolytten, det vil sige:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

Iagttagelse af elektrolytdissociationsligningen har vi 1 mol CaCl₂ er for 1 mol Ca⁺² og 2 mol Cl^-1. Således, hvis koncentrationen af ​​CaCl₂ for x, den af ​​Ca⁺² vil være x og Cl^-1 bliver 2x.

♦ Kps-beregningseksempler

1) (UFRJ) Hvad vil være udtrykket for Kps af CaF₂, bruger x som saltmolaritet?

Løsning:

Oprindeligt er det nødvendigt at indstille saltdissociationsligningen:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

I ligningen har vi 1 mol CaF₂ frigiver 1 mol CaF₂ og 2 mol F^-1. Derfor, hvis molariteten af ​​salt er x, er molariteten af ​​Ca⁺² vil være x og molariteten af ​​F^-1 bliver 2x.

Med disse data kan vi samle ekspressionen af ​​Kps salt:

Kps = [Ca⁺²]. [F^-1]

Kps = x. (2x)²

Kps = x. 4x²

Kps = 4x³

2) (Mackenzie-SP) Bestem opløselighedsproduktet (Kps) af calciumcarbonat (CaCO₃), som har en opløselighed på 0,013 g / l, ved 20 ° C^OÇ. Data: Ca = 40; C = 12; O = 16.

Løsning:

Vi er nødt til at omdanne den koncentration, som øvelsen giver fra g / L til mol / L, da dette er den koncentrationsenhed, der anvendes i Kps-beregningerne. For at gøre dette skal du beregne saltets molære masse og derefter dele koncentrationen givet af den molære masse:

- Beregning af molær masse:

MCACO₃ = 40 + 12 + 3.(16)

MCACO₃ = 40 + 12 + 48

MCACO₃ = 100 g / mol

Konvertering af koncentration (C) fra g / L til mol / L (M):

M =  Ç
M_CaCO3

M = 0,013
100

M = 1.3.10^-4 mol / l

Når man har saltets molaritet i hånden, er det nødvendigt at kende koncentrationen af ​​hver af dets ioner baseret på deres dissociation:

CaCO₃ → Ca⁺² + CO₃^-2

Som en mol af CaCO₃ frigiver 1 mol Ca⁺² og 1 mol CO₃^-2, vil koncentrationen af ​​hver ion være lig med saltets, det vil sige 1.3.10^-4. Endelig skal du bare beregne Kps ud fra udtrykket samlet ved saltdissociationsligningen:

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) Opløseligheden af ​​et bestemt MCl-chlorid₂ i vand er 1,0. 10^-3 mol / l. Hvad vil værdien af ​​dit opløselighedsprodukt være:

Løsning:

Øvelsen har allerede givet os molariteten af ​​elektrolytten, så det er nok at udføre dens dissociation for at bestemme molkoncentrationen af ​​hver ion og Kps.

MCI₂ → M⁺² + 2 Cl^-1

Som 1 mol MCl₂ giver 1 mol M⁺² og 2 mol Cl^-1, molariteten af ​​M⁺² vil være lig med 1.0.10^-3og den fra Cl^-1 vil være dobbelt, det vil sige 2.0.10^-3. Endelig skal du bare beregne Kps ud fra udtrykket samlet ved elektrolytdissociationsligningen:

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) Opløselighedsproduktet af sølvbromid er 5,2 × 10^-13. Hvis opløsningen indeholder 2,0 × 10^-2 mol af Br^-, hvad vil være den maksimale koncentration af Ag-ioner⁺_(her) nødvendigt for ikke at udfælde sølvbromid (AgBr)?

Løsning:

Dataene fra øvelsen er:

Kps: 5.2.10^-13

[Br^-1] = 2.10^-2

[Ag⁺¹] = ?

Lad os analysere dissociationen af ​​det leverede salt:

AgBr → Ag⁺¹ + Br^-1

Vi har, at 1 mol salt giver anledning til 1 mol Ag⁺¹ og 1 mol Br^-1. Således kan vi ved at samle Kps-ekspressionen fra disse data finde den maksimale koncentration af Ag-ioner⁺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

Af mig Diogo Lopes Dias