Beräkning av Kps. Hur man utför Kps-beräkningen

O Kps-beräkning (löslighetsprodukt) är relaterad till två kemiska jämvikter som uppstår när en elektrolyt (ett salt, en bas eller en syra) sparsamt lösligt bildar en mättad lösning med vatten bakgrund. De två balanserna är:

• upplösningsjämvikt

X_DeY_{b (här)} → X_DeY_{b (ppt)}

I denna balans är hastigheten med vilken elektrolyten löser sig i vatten lika med den hastighet med vilken den fälls ut. Jämviktskonstanten (Kc) är:

Kc = 1
X_DeY_{b (här)}

• Balans av dissociation

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

som den elektrolyt upplöses i vattnet, automatiskt han om dissocierar, släpper katjon och anjon. I detta fall är jämviktskonstanten (Kc):

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

Molariteten för elektrolyten i lösningen är alltid konstantså att vi kan inkludera det i Kc:

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

Genom att inkludera elektrolytens molaritet i Kc kallas det Kps, och jonernas molariteter (löslighet eller löslighetskoefficient) höjs till respektive exponenter:

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

Så eftersom Kps är relaterat till joner som frigörs av elektrolyten,

för att utveckla beräkningen av denna konstant är det viktigt att veta att katjonens och anjonens molaritet alltid följer ett förhållande i mol med molariteten hos ursprungselektrolyten, det vill säga:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

Observera elektrolytdissociationsekvationen, vi har 1 mol CaCl₂ är för 1 mol Ca⁺² och 2 mol Cl^-1. Således, om koncentrationen av CaCl₂ för x, den för Ca⁺² kommer att vara x och den för Cl^-1 blir 2x.

♦ Beräkningsexempel för Kps

1) (UFRJ) Vad blir uttrycket för Kps av CaF₂, använder x som saltmolaritet?

Upplösning:

Inledningsvis är det nödvändigt att ställa in saltdissociationsekvationen:

CaCl₂ → Ca⁺² + 2 Cl^-1

I ekvationen har vi 1 mol CaF₂ släpper 1 mol CaF₂ och 2 mol F^-1. Därför, om molariteten för salt är x, är molariteten för Ca⁺² kommer att vara x och molariteten för F^-1 blir 2x.

Med dessa data kan vi montera uttrycket för Kps salt:

Kps = [Ca⁺²]. [F^-1]

Kps = x. (2x)²

Kps = x. 4x²

Kps = 4x³

2) (Mackenzie-SP) Bestäm löslighetsprodukten (Kps) av kalciumkarbonat (CaCO₃) som har en löslighet av 0,013 g / l, vid 20^OÇ. Data: Ca = 40; C = 12; O = 16.

Upplösning:

Vi måste omvandla koncentrationen som tillhandahålls av övningen från g / L till mol / L, eftersom detta är den koncentrationsenhet som används i Kps-beräkningarna. För att göra detta beräknar du molmassan för saltet och delar sedan koncentrationen som ges av molmassan:

- Beräkning av molmassa:

MCACO₃ = 40 + 12 + 3.(16)

MCACO₃ = 40 + 12 + 48

MCACO₃ = 100 g / mol

Omvandling av koncentration (C) från g / L till mol / L (M):

M =  Ç
M_CaCO3

M = 0,013
100

M = 1.3.10^-4 mol / L.

Med saltets molaritet är det nödvändigt att känna till koncentrationen av var och en av dess joner baserat på deras dissociation:

CaCO₃ → Ca⁺² + CO₃^-2

Som en mol CaCO₃ släpper 1 mol Ca⁺² och 1 mol CO₃^-2, kommer koncentrationen av varje jon att vara lika med saltets, det vill säga 1.3.10^-4. Slutligen beräknar du bara Kps från det uttryck som samlats av saltdissociationsekvationen:

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) Lösligheten för en viss MCl-klorid₂ i vatten är 1,0. 10^-3 mol / L. Vad kommer värdet av din löslighetsprodukt att vara:

Upplösning:

Övningen har redan gett oss molariteten hos elektrolyten, så det räcker att genomföra dess dissociation för att bestämma molkoncentrationen för varje jon och Kps.

MCI₂ → M⁺² + 2 Cl^-1

Som 1 mol MCl₂ ger 1 mol M⁺² och 2 mol Cl^-1, molariteten hos M⁺² kommer att vara lika med 1.0.10^-3och den från Cl^-1 blir dubbelt, det vill säga 2.0.10^-3. Slutligen beräknar du bara Kps från uttrycket som samlats av elektrolytdissociationsekvationen:

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) Löslighetsprodukten av silverbromid är 5,2 × 10^-13. Om lösningen innehåller 2,0 × 10^-2 mol av Br^-, vad blir den maximala koncentrationen av Ag-joner⁺_(här) behövs för att inte fälla ut silverbromid (AgBr)?

Upplösning:

Uppgifterna från övningen är:

Kps: 5.2.10^-13

[Br^-1] = 2.10^-2

[Ag⁺¹] = ?

Låt oss analysera dissociationen av det levererade saltet:

AgBr → Ag⁺¹ + Br^-1

Vi har att 1 mol salt ger upphov till 1 mol Ag⁺¹ och 1 mol Br^-1. Således, genom att samla Kps-uttrycket från dessa data, kan vi hitta den maximala koncentrationen av Ag-joner⁺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 mig Diogo Lopes Dias