Berekening van Kps. Hoe de Kps-berekening uit te voeren?

O Kps-berekening (oplosbaarheidsproduct) is gerelateerd aan twee chemische evenwichten die optreden wanneer a elektrolyt (een zout, een base of een zuur) slecht oplosbaar vormt een verzadigde oplossing met water achtergrond. De twee saldi zijn:

• ontbinding evenwicht

X_DeY_b(hier) → X_DeY_{b (ppt)}

In deze balans is de snelheid waarmee het elektrolyt oplost in water gelijk aan de snelheid waarmee het neerslaat. De evenwichtsconstante (Kc) is:

Kc = 1
X_DeY_b(hier)

• saldo van dissociatie

XaY_b(hier) → aX⁺_(hier) + doorY^-_(hier)

als de elektrolyt lost op in het water, automatisch hij als dissocieert, waardoor kation en anion vrijkomen. In dit geval is de evenwichtsconstante (Kc):

Kc = [X⁺]^De. [Y^-]^B
[X_DeY_b(hier)]

De molariteit van de elektrolyt in de oplossing is altijd constant, zodat we het in Kc kunnen opnemen:

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

Door de molariteit van de elektrolyt in Kc op te nemen, wordt dit genoemd Kps, en de molariteiten (oplosbaarheid of oplosbaarheidscoëfficiënt) van de ionen worden verhoogd tot hun respectieve exponenten:

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

Dus, aangezien Kps gerelateerd is aan de ionen die vrijkomen door de elektrolyt, om de berekening van deze constante te ontwikkelen, is het belangrijk om te weten dat de molariteit van het kation en anion gehoorzaamt altijd een relatie in mol met de molariteit van de elektrolyt van oorsprong, dat wil zeggen:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

Als we de elektrolytdissociatievergelijking observeren, hebben we 1 mol CaCl₂ is voor 1 mol Ca⁺² en 2 mol Cl^-1. Dus als de concentratie van CaCl₂ voor x, die van Ca⁺² zal x zijn en die van Cl^-1 wordt 2x.

♦ Kps-berekeningsvoorbeelden

1) (UFRJ) Wat zal de uitdrukking zijn van Kps van CaF₂, met x als de zoutmolariteit?

Resolutie:

In eerste instantie is het nodig om de zoutdissociatievergelijking op te stellen:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

In de vergelijking hebben we 1 mol CaF₂ geeft 1 mol CaF. vrij₂ en 2 mol F^-1. Daarom, als de molariteit van zout x is, is de molariteit van Ca⁺² zal x zijn en de molariteit van F^-1 wordt 2x.

Met deze gegevens kunnen we de uitdrukking van de Kps van zout samenstellen:

Kps = [Ca⁺²]. [F^-1]

Kps = x. (2x)²

Kps = x. 4x²

Kps = 4x³

2) (Mackenzie-SP) Bepaal het oplosbaarheidsproduct (Kps) van calciumcarbonaat (CaCO₃) die een oplosbaarheid heeft van 0,013 g/L, bij 20^O. Gegevens: Ca=40; C=12; O = 16.

Resolutie:

We moeten de concentratie die de oefening oplevert omrekenen van g/L naar mol/L, aangezien dit de concentratie-eenheid is die wordt gebruikt in de Kps-berekeningen. Om dit te doen, berekent u de molaire massa van het zout en deelt u vervolgens de concentratie die wordt gegeven door de molaire massa:

- Berekening van de molmassa:

MCACO₃ = 40 + 12 + 3.(16)

MCACO₃ = 40 + 12 + 48

MCACO₃ = 100g/mol

Omrekening van concentratie (C) van g/L naar mol/L (M):

M =  Ç
M_CaCO3

M = 0,013
100

M = 1.3.10^-4 mol/L

Met de molariteit van het zout in de hand, is het noodzakelijk om de concentratie van elk van zijn ionen te kennen op basis van hun dissociatie:

CaCO₃ → Ca⁺² + CO₃^-2

Als een mol CaCO₃ geeft 1 mol Ca. vrij⁺² en 1 mol CO₃^-2, zal de concentratie van elk ion gelijk zijn aan die van het zout, dat wil zeggen 1.3.10^-4. Bereken ten slotte gewoon de Kps uit de uitdrukking die is samengesteld door de zoutdissociatievergelijking:

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) De oplosbaarheid van een bepaald MCl-chloride₂ in water is 1,0. 10^-3 mol/L. Wat zal de waarde van uw oplosbaarheidsproduct zijn:

Resolutie:

De oefening heeft ons al de molariteit van de elektrolyt opgeleverd, dus het is voldoende om de dissociatie uit te voeren om de molaire concentratie van elk ion en de Kps te bepalen.

MCI₂ → M⁺² + 2 Cl^-1

Als 1 mol MCl₂ geeft 1 mol M⁺² en 2 mol Cl^-1, de molariteit van M⁺² zal gelijk zijn aan 1.0.10^-3, en die van Cl^-1 zal het dubbele zijn, dat wil zeggen 2.0.10^-3. Bereken ten slotte gewoon de Kps uit de uitdrukking die is samengesteld door de elektrolytdissociatievergelijking:

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) Het oplosbaarheidsproduct van zilverbromide is 5,2 × 10^-13. Als de oplossing 2,0 × 10. bevat^-2 mol van Br^-, wat zal de maximale concentratie van Ag-ionen zijn?⁺_(hier) nodig om zilverbromide (AgBr) niet neer te slaan?

Resolutie:

De gegevens die door de oefening worden verstrekt zijn:

Kps: 5.2.10^-13

[Br^-1] = 2.10^-2

[Ag⁺¹] = ?

Laten we de dissociatie van het geleverde zout analyseren:

AgBr → Ag⁺¹ + Br^-1

We hebben dat 1 mol zout aanleiding geeft tot 1 mol Ag⁺¹ en 1 mol Br^-1. Dus door de Kps-expressie uit deze gegevens te assembleren, kunnen we de maximale concentratie van Ag-ionen vinden⁺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

Door mij Diogo Lopes Dias