Calculul Kps. Cum se efectuează calculul Kps

O Calcul Kps (produsul de solubilitate) este legat de două echilibre chimice care apar atunci când a electrolitul (o sare, o bază sau un acid) puțin solubil formează o soluție saturată cu apă fundal. Cele două solduri sunt:

  • echilibrul dizolvării

XDab (aici) → XDab (ppt)

În acest echilibru, viteza cu care electrolitul se dizolvă în apă este egală cu viteza cu care precipită. Constanta de echilibru (Kc) este:

Kc = 1
XDab (aici)

  • echilibrul de disociere

XaYb (aici) → aX+(Aici) + bY-(Aici)

dupa cum electrolit se dizolvă in apa, automat el dacă disociază, eliberând cation și anion. În acest caz, constanta de echilibru (Kc) este:

Kc = [X+]. [Y-]B
[XDab (aici)]

Molaritatea electrolitului din soluție este întotdeauna constantă, deci îl putem include în Kc:

Kc. ȘahYb (aq) = X+ a. Da-B

Prin includerea molarității electrolitului în Kc, se numește Kps, iar molaritățile (solubilitatea sau coeficientul de solubilitate) ale ionilor sunt ridicate la exponenții lor respectivi:

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

Deci, deoarece Kps este legat de ionii eliberați de electrolit,

pentru a dezvolta calculul acestei constante, este important să știm că molaritatea cationului și a anionului respectă întotdeauna o relație în alunițe cu molaritatea electrolitului de origine, adică:

CaCl2 → Ca+2 + 2 Cl-1

Observând ecuația de disociere a electroliților, avem 1 mol de CaCl2 este pentru 1 mol de Ca+2 și 2 moli de Cl-1. Astfel, dacă concentrația de CaCl2 pentru x, cea a lui Ca+2 va fi x și cel al lui Cl-1 va fi de 2x.

♦ Exemple de calcul Kps

1) (UFRJ) Care va fi expresia Kps a CaF2, folosind x ca molaritate de sare?

Rezoluţie:

Inițial este necesar să se stabilească ecuația de disociere a sării:

CaCl2 → Ca+2 + 2 Cl-1

În ecuație, avem 1 mol de CaF2 eliberează 1 mol de CaF2 și 2 moli de F-1. Prin urmare, dacă molaritatea sării este x, molaritatea Ca+2 va fi x și molaritatea lui F-1 va fi de 2x.

Cu aceste date, putem asambla expresia Kps de sare:

Kps = [Ca+2]. [F-1]

Kps = x. (2x)2

Kps = x. 4x2

Kps = 4x3

2) (Mackenzie-SP) Determinați produsul de solubilitate (Kps) al carbonatului de calciu (CaCO3) care are o solubilitate de 0,013g / L, la 20OÇ. Date: Ca = 40; C = 12; O = 16.

Rezoluţie:

Trebuie să transformăm concentrația oferită de exercițiu de la g / L la mol / L, deoarece aceasta este unitatea de concentrație utilizată în calculele Kps. Pentru aceasta, calculați masa molară a sării și apoi împărțiți concentrația dată de masa molară:

- Calculul masei molare:

MCACO3 = 40 + 12 + 3.(16)

MCACO3 = 40 + 12 + 48

MCACO3 = 100g / mol

Conversia concentrației (C) de la g / L la mol / L (M):

M =  Ç
MCaCO3

M = 0,013
100

M = 1,3.10-4 mol / L

Având în mână molaritatea sării, este necesar să se cunoască concentrația fiecăruia dintre ionii săi pe baza disocierii lor:

CaCO3 → Ca+2 + CO3-2

Ca aluniță de CaCO3 eliberează 1 mol de Ca+2 și 1 mol de CO3-2, concentrația fiecărui ion va fi egală cu cea a sării, adică 1.3.10-4. În cele din urmă, calculați doar Kps din expresia asamblată prin ecuația de disociere a sării:

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) Solubilitatea unei anumite cloruri de MCl2 în apă este 1,0. 10-3 mol / L. Care va fi valoarea produsului dvs. de solubilitate:

Rezoluţie:

Exercițiul ne-a oferit deja molaritatea electrolitului, deci este suficient să se efectueze disocierea acestuia pentru a determina concentrația molară a fiecărui ion și Kps.

MCI2 → M+2 + 2 Cl-1

Ca 1 mol de MCl2 dă 1 mol de M+2 și 2 moli de Cl-1, molaritatea lui M+2 va fi egal cu 1.0.10-3, iar cel de la Cl-1 va fi dublu, adică 2.0.10-3. În cele din urmă, calculați doar Kps din expresia asamblată de ecuația de disociere a electroliților:

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) Produsul de solubilitate al bromurii de argint este de 5,2 × 10-13. Dacă soluția conține 2,0 × 10-2 mol de Br-, care va fi concentrația maximă de ioni Ag+(Aici) trebuia să nu precipitați bromură de argint (AgBr)?

Rezoluţie:

Datele furnizate de exercițiu sunt:

Kps: 5.2.10-13

[Fr-1] = 2.10-2

[Ag+1] = ?

Să analizăm disocierea sării furnizate:

AgBr → Ag+1 + Fr-1

Avem că 1mol de sare dă naștere la 1mol de Ag+1 și 1 mol de Br-1. Astfel, prin asamblarea expresiei Kps din aceste date, putem găsi concentrația maximă de ioni Ag+1:

Kps = [Ag+1]. [Fr-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


De mine. Diogo Lopes Dias

Ce ne pot învăța țările cu speranță de viață mai mare?

Ce ne pot învăța țările cu speranță de viață mai mare?

Documentarul „How to Live to 100: The Secrets of the Blue Zones”, disponibil pe Netflix, a genera...

read more
Mit sau realitate? Descoperă adevărul din spatele poveștii lui Leviathan

Mit sau realitate? Descoperă adevărul din spatele poveștii lui Leviathan

De-a lungul secolelor, termenul „Leviatan” a intrigat imaginația umană, evocând imagini ale unei ...

read more

Proliferarea superbacterilor amenință umanitatea

Într-o perioadă în care industria farmaceutică globală „de un miliard de dolari” abandonează pur ...

read more