Izračun Kps. Kako izvesti izračun Kps

O Izračun Kps (izdelek topnosti) je povezan z dvema kemijskima ravnotežjema, ki se pojavita, ko a elektrolit (sol, baza ali kislina), slabo topen, tvori nasičeno raztopino z vodo ozadje. Dve bilanci sta:

• ravnotežje raztapljanja

X_TheY._{b (tukaj)} → X_TheY._{b (ppt)}

V tem ravnovesju je hitrost, s katero se elektrolit raztopi v vodi, enaka hitrosti, s katero se obori. Konstanta ravnotežja (Kc) je:

Kc = 1
X_TheY._{b (tukaj)}

• bilanca disocijacija

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

kot elektrolit raztopi v vodi, samodejno on if disociira, sprošča kation in anion. V tem primeru je ravnotežna konstanta (Kc):

Kc = [X⁺]^The. [Y^-]^B
[X_TheY._{b (tukaj)}]

Molarnost elektrolita v raztopini je vedno konstantna, tako da ga lahko vključimo v Kc:

Kc. Šah_{Yb (vodno)} = X^{+ a}. Y.^-B

Z vključitvijo molarnosti elektrolita v Kc se imenuje Kps, in molarnosti (topnost ali koeficient topnosti) ionov se dvignejo na njihove ustrezne eksponente:

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

Ker je Kps povezan z ioni, ki jih sprošča elektrolit, za razvoj izračuna te konstante je pomembno vedeti, da je molarnost kationa in aniona

vedno upošteva razmerje v molih z molarnostjo izvornega elektrolita, to je:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Kl^-1

Ob upoštevanju enačbe disociacije elektrolitov imamo 1 mol CaCl₂ je za 1 mol Ca⁺² in 2 mola Cl^-1. Če torej koncentracija CaCl₂ za x ta za Ca⁺² bo x in Cl^-1 bo 2x.

♦ Primeri izračuna Kps

1) (UFRJ) Kakšen bo izraz Kps CaF₂, z uporabo x kot molarnosti soli?

Resolucija:

Sprva je treba določiti enačbo disociacije soli:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Kl^-1

V enačbi imamo 1 mol CaF₂ sprosti 1 mol CaF₂ in 2 mola F^-1. Če je torej molarnost soli x, je molarnost Ca⁺² bo x in molarnost F^-1 bo 2x.

S temi podatki lahko sestavimo izraz Kps soli:

Kps = [Ca⁺²]. [F^-1]

Kps = x. (2x)²

Kps = x. 4x²

Kps = 4x³

2) (Mackenzie-SP) Določite produkt topnosti (Kps) kalcijevega karbonata (CaCO₃), ki ima topnost 0,013 g / L, pri 20^OÇ. Podatki: Ca = 40; C = 12; O = 16.

Resolucija:

Koncentracijo, ki jo zagotavlja vaja, moramo pretvoriti iz g / L v mol / L, saj je to enota koncentracije, uporabljena pri izračunih Kps. V ta namen izračunamo molsko maso soli in nato delimo koncentracijo, določeno z molsko maso:

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

- Izračun molske mase:

MCACO₃ = 40 + 12 + 3.(16)

MCACO₃ = 40 + 12 + 48

MCACO₃ = 100g / mol

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

M =  Ç
M_CaCO3

M = 0,013
100

M = 1.3.10^-4 mol / L

Glede na molarnost soli je treba vedeti koncentracijo vsakega njenega iona glede na njihovo disociacijo:

CaCO₃ → Ca⁺² + CO₃^-2

Kot mol CaCO₃ sprosti 1 mol Ca⁺² in 1 mol CO₃^-2, koncentracija vsakega iona bo enaka koncentraciji soli, to je 1.3.10^-4. Na koncu samo izračunajte Kps iz izraza, sestavljenega z enačbo disociacije 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) Topnost določenega MC1 klorida₂ v vodi 1,0. 10^-3 mol / L. Kolikšna bo vrednost vašega izdelka topnosti:

Resolucija:

Vaja nam je že zagotovila molarnost elektrolita, zato je dovolj, da izvedemo njegovo disociacijo, da določimo molsko koncentracijo vsakega iona in Kps.

MCI₂ → M⁺² + 2 Kl^-1

Kot 1 mol MCl₂ daje 1 mol M⁺² in 2 mola Cl^-1, molarnost M⁺² bo enako 1.0.10^-3, in tisto iz Cl^-1 bo dvojno, to je 2.0.10^-3. Na koncu še izračunajte Kps iz izraza, sestavljenega z enačbo disociacije 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) Produkt topnosti srebrovega bromida je 5,2 × 10^-13. Če raztopina vsebuje 2,0 × 10^-2 mol Br^-, kolikšna bo največja koncentracija Ag-ionov⁺_(tukaj) potrebno, da ne oborimo srebrovega bromida (AgBr)?

Resolucija:

Podatki, pridobljeni z vajo, so:

Kps: 5.2.10^-13

[Br^-1] = 2.10^-2

[Ag⁺¹] = ?

Analizirajmo disociacijo dobavljene soli:

AgBr → Ag⁺¹ + Br^-1

Imamo, da 1mol soli povzroči 1mol Ag⁺¹ in 1 mol Br^-1. Tako lahko z zbiranjem izraza Kps iz teh podatkov najdemo največjo koncentracijo ionov 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

Jaz, Diogo Lopes Dias