Beregning av Kps. Hvordan utføre Kps-beregningen

O Kps-beregning (løselighetsprodukt) er relatert til to kjemiske likevekter som oppstår når en elektrolytt (et salt, en base eller en syre) er lite løselig og danner en mettet løsning med vann bakgrunn. De to balansene er:

• oppløsningsvekt

X_DeY_{b (her)} → X_DeY_{b (ppt)}

I denne balansen er hastigheten som elektrolytten oppløses i vann lik hastigheten den faller ut med. Likevektskonstanten (Kc) er:

Kc = 1
X_DeY_{b (her)}

• balanse mellom dissosiasjon

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

som elektrolytt oppløses i vannet, automatisk han hvis dissosierer, frigjør kation og anion. I dette tilfellet er likevektskonstanten (Kc):

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

Molariteten til elektrolytten i løsningen er alltid konstant, slik at vi kan inkludere det i Kc:

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

Ved å inkludere molariteten til elektrolytten i Kc kalles den Kps, og molaritetene (løselighet eller løselighetskoeffisient) til ionene blir hevet til deres respektive eksponenter:

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

Så som Kps er relatert til ionene som frigjøres av elektrolytten,

for å utvikle beregningen av denne konstanten, er det viktig å vite at molasjonen til kationen og anionet adlyder alltid et forhold i mol med molariteten til opprinnelseselektrolytten, det vil si:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

Observere elektrolytt dissosiasjon ligning, har vi 1 mol CaCl₂ er for 1 mol Ca⁺² og 2 mol Cl^-1. Dermed, hvis konsentrasjonen av CaCl₂ for x, den for Ca⁺² vil være x og Cl^-1 blir 2x.

♦ Kps-beregningseksempler

1) (UFRJ) Hva vil være uttrykket for Kps of CaF₂, bruker x som saltmolaritet?

Vedtak:

Opprinnelig er det nødvendig å sette opp saltdissosiasjonsligningen:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

I ligningen har vi 1 mol CaF₂ frigjør 1 mol CaF₂ og 2 mol F^-1. Derfor, hvis molariteten til salt er x, vil molariteten til Ca⁺² vil være x og molariteten til F^-1 blir 2x.

Med disse dataene kan vi samle uttrykket for Kps salt:

Kps = [Ca⁺²]. [F^-1]

Kps = x. (2x)²

Kps = x. 4x²

Kps = 4x³

2) (Mackenzie-SP) Bestem løselighetsproduktet (Kps) av kalsiumkarbonat (CaCO₃) som har en løselighet på 0,013 g / l, ved 20^OÇ. Data: Ca = 40; C = 12; O = 16.

Vedtak:

Vi må transformere konsentrasjonen som gis av øvelsen fra g / L til mol / L, da dette er konsentrasjonsenheten som brukes i Kps-beregningene. For å gjøre dette, beregne molmassen til saltet og del deretter konsentrasjonen gitt av molmassen:

- Beregning av molær masse:

MCACO₃ = 40 + 12 + 3.(16)

MCACO₃ = 40 + 12 + 48

MCACO₃ = 100 g / mol

Konvertering av konsentrasjon (C) fra g / L til mol / L (M):

M =  Ç
M_CaCO3

M = 0,013
100

M = 1.3.10^-4 mol / L.

Å ha saltets molaritet i hånden, er det nødvendig å vite konsentrasjonen av hvert av dets ioner basert på deres dissosiasjon:

CaCO₃ → Ca⁺² + CO₃^-2

Som en mol av CaCO₃ frigjør 1 mol Ca⁺² og 1 mol CO₃^-2vil konsentrasjonen av hvert ion være lik saltets, det vil si 1.3.10^-4. Til slutt er det bare å beregne Kps fra uttrykket samlet av salt dissosiasjon ligningen:

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) Løseligheten til et visst MCl-klorid₂ i vann er 1.0. 10^-3 mol / L. Hva vil verdien av løselighetsproduktet være:

Vedtak:

Øvelsen har allerede gitt oss molariteten til elektrolytten, så det er nok å utføre dens dissosiasjon for å bestemme molar konsentrasjonen av hvert ion og Kps.

MCI₂ → M⁺² + 2 Cl^-1

Som 1 mol MCl₂ gir 1 mol M⁺² og 2 mol Cl^-1, molariteten til M⁺² vil være lik 1.0.10^-3, og den fra Cl^-1 vil være dobbelt, det vil si 2.0.10^-3. Til slutt er det bare å beregne Kps fra uttrykket samlet av elektrolytt dissosiasjon ligningen:

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) Løselighetsproduktet til sølvbromid er 5,2 × 10^-13. Hvis løsningen inneholder 2,0 × 10^-2 mol av Br^-, hva vil være den maksimale konsentrasjonen av Ag-ioner⁺_(her) nødvendig for ikke å utfelle sølvbromid (AgBr)?

Vedtak:

Oppgavens data er:

Kps: 5.2.10^-13

[Br^-1] = 2.10^-2

[Ag⁺¹] = ?

La oss analysere dissosiasjonen av det tilførte saltet:

AgBr → Ag⁺¹ + Br^-1

Vi har at 1 mol salt gir 1 mol Ag⁺¹ og 1 mol Br^-1. Dermed, ved å samle Kps-uttrykket fra disse dataene, kan vi finne den maksimale konsentrasjonen av 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.

Av meg. Diogo Lopes Dias