Izračun Kps. Kako izvršiti izračun Kps

O Kps izračun (proizvod topljivosti) povezan je s dvije kemijske ravnoteže koje nastaju kada a elektrolit (sol, baza ili kiselina) teško topljiv stvara zasićenu otopinu vodom pozadini. Dvije vage su:

• ravnoteža otapanja

x_TheY_{b (ovdje)} → X_TheY_{b (ppt)}

U toj ravnoteži, brzina kojom se elektrolit otapa u vodi jednaka je brzini kojom taloži. Konstanta ravnoteže (Kc) je:

Kc = 1
x_TheY_{b (ovdje)}

• ravnoteža od disocijacija

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

kao elektrolit otapa u vodi, automatski on ako disocira oslobađajući kation i anion. U ovom je slučaju konstanta ravnoteže (Kc):

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

Molarnost elektrolita u otopini uvijek je konstantna, tako da ga možemo uključiti u Kc:

Kc. Šah_{Yb (vod.)} = X^{+ a}. Y^-B

Uključivanjem molarnosti elektrolita u Kc, on se naziva Kps, a molarnosti (topivost ili koeficijent topljivosti) iona podižu se na njihove odgovarajuće eksponente:

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

Dakle, kako je Kps povezan s ionima koje oslobađa elektrolit, da bi se razvio izračun ove konstante, važno je znati da je molarnost kationa i aniona

uvijek poštuje odnos u molovima s molarnošću izvornog elektrolita, to jest:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Kl^-1

Promatrajući jednadžbu disocijacije elektrolita, imamo 1 mol CaCl₂ je za 1 mol Ca⁺² i 2 mola Cl^-1. Dakle, ako koncentracija CaCl₂ za x, onaj Ca⁺² bit će x i onaj Cl^-1 bit će 2x.

♦ Primjeri izračunavanja Kps

1) (UFRJ) Koji će biti izraz Kps od CaF₂, koristeći x kao molaritet soli?

Razlučivost:

U početku je potrebno postaviti jednadžbu disocijacije soli:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Kl^-1

U jednadžbi imamo 1 mol CaF₂ oslobađa 1 mol CaF₂ i 2 mola F^-1. Stoga, ako je molarnost soli x, molarnost Ca⁺² bit će x i molarnost F^-1 bit će 2x.

Pomoću ovih podataka možemo sastaviti izraz Kps soli:

Kps = [Ca⁺²]. [F^-1]

Kps = x. (2x)²

Kps = x. 4x²

Kps = 4x³

2) (Mackenzie-SP) Odrediti proizvod topljivosti (Kps) kalcijevog karbonata (CaCO₃) koja ima topljivost od 0,013 g / L, pri 20 ° C^OÇ. Podaci: Ca = 40; C = 12; O = 16.

Razlučivost:

Moramo transformirati koncentraciju koju pruža vježba iz g / L u mol / L, jer je to jedinica koncentracije koja se koristi u izračunima Kps. Da biste to učinili, izračunajte molarnu masu soli, a zatim podijelite koncentraciju danu s molarnom masom:

- Izračun molarne mase:

MCACO₃ = 40 + 12 + 3.(16)

MCACO₃ = 40 + 12 + 48

MCACO₃ = 100g / mol

Pretvorba koncentracije (C) iz g / L u mol / L (M):

M =  Ç
M_CaCO3

M = 0,013
100

M = 1.3.10^-4 mol / L

Imajući u rukama molarnost soli, potrebno je znati koncentraciju svakog od njezinih iona na temelju njihove disocijacije:

CaCO₃ → Ca⁺² + CO₃^-2

Kao krtica CaCO₃ oslobađa 1 mol Ca⁺² i 1 mol CO₃^-2, koncentracija svakog iona bit će jednaka koncentraciji soli, odnosno 1.3.10^-4. Konačno, samo izračunajte Kps iz izraza sastavljenog jednadžbom disocijacije 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) Topljivost određenog MC1 klorida₂ u vodi je 1,0. 10^-3 mol / L. Kolika će biti vrijednost vašeg proizvoda topljivosti:

Razlučivost:

Vježba nam je već osigurala molarnost elektrolita, pa je dovoljno izvršiti njegovu disocijaciju da bi se odredila molarna koncentracija svakog iona i Kps.

MCI₂ → M⁺² + 2 Kl^-1

Kao 1 mol MC1₂ daje 1 mol M⁺² i 2 mola Cl^-1, molarnost M⁺² bit će jednak 1.0.10^-3, a onaj iz Cl^-1 bit će dvostruko, odnosno 2.0.10^-3. Konačno, samo izračunajte Kps iz izraza sastavljenog jednadžbom disocijacije elektrolita:

Kps = [M⁺²]. [Kl^-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) Proizvod topljivosti srebrnog bromida je 5,2 × 10^-13. Ako otopina sadrži 2,0 × 10^-2 mol Br^-, kolika će biti maksimalna koncentracija Ag iona⁺_(ovdje) potreban da se ne istaloži srebrni bromid (AgBr)?

Razlučivost:

Podaci dobiveni vježbom su:

Kps: 5.2.10^-13

[Br^-1] = 2.10^-2

[Ag⁺¹] = ?

Analizirajmo disocijaciju isporučene soli:

AgBr → Ag⁺¹ + Br^-1

Imamo da 1mol soli daje 1mol Ag⁺¹ i 1 mol Br^-1. Dakle, sastavljanjem izraza Kps iz ovih podataka možemo pronaći maksimalnu koncentraciju iona 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

Ja, Diogo Lopes Dias