Sådan beregnes opløselighed fra KSP

I kemi har nogle ioniske faste stoffer lav opløselighed i vand. Noget af stoffet opløses, og der er en klump af fast materiale tilbage. For at beregne nøjagtigt hvor meget der opløses, bruger du K _{sp, opløselighedsproduktets konstante sammen med et udtryk, der stammer fra opløselighedsbalancereaktionen for stoffet.
Formuler opløselighedsreaktion}

Skriv den afbalancerede opløselighed reaktionsligning for det stof, du er interesseret i. Dette er ligningen, der beskriver, hvad der sker, når de faste og opløste dele når ligevægt. For at tage et eksempel opløses blyfluorid, PbF _{2, i bly- og fluorioner i en reversibel reaktion:}

PbF _{2 ⇌ Pb ^{2+ + 2F -}}

Bemærk, at de positive og negative omkostninger skal afbalanceres på begge sider. Bemærk også, at selvom bly har en +2-ionisering, har fluorid -1. For at afbalancere ladningerne og redegøre for antallet af atomer for hvert element multiplicerer du fluoridet på højre side med koefficienten 2.
Formulere Ksp Ligning

Find opløselighedsproduktskonstanten for det stof, du er interesseret i. Kemibøger og -websteder har tabeller over ioniske faste stoffer og deres tilsvarende opløselighedsproduktkonstanter. For at følge eksemplet med blyfluorid er K _{sp 3,7 x 10 ^{-8. Dette tal er på venstre side af K sp ligningen. På højre side bryder du hver ion ud i firkantede parenteser. Bemærk, at en polyatomisk ion får sine egne konsoller, du adskiller den ikke i individuelle elementer. For ioner med koefficienter bliver koefficienten en effekt, som i følgende udtryk:}}

K _{sp \u003d 3,7 x 10 ^{-8 \u003d [Pb 2 +] [F < sup> -] 2 - Erstat og løsning}}

Ovenstående udtryk sidestiller opløselighedsproduktets konstante Ksp med de to opløste ioner, men giver endnu ikke koncentrationen. Udskift X for hver ion for at finde koncentrationen som følger:

K _{sp \u003d 3,7 x 10 ^{-8 \u003d (X) (X) 2}}

Dette behandler hver ion som distinkt, som begge har en koncentrationsmolaritet, og produktet af disse molariteter er lig K _{sp, opløselighedsproduktets konstante. Den anden ion (F) er imidlertid forskellig. Det har en koefficient på 2, hvilket betyder, at hver fluorid tæller separat. For at redegøre for dette efter substitutionen med X, skal du sætte koefficienten inden i parentesen:}

K _{sp \u003d 3,7 x 10 ^{-8 \u003d (X) (2X) 2}}

Løs nu for X:

3,7 x 10 ^{-8 \u003d (X) (4X 2)}

3,7 x 10 ^{-8 \u003d 4X 3}

X \u003d .0021 M

Dette er opløsningskoncentrationen i mol pr. liter.
Bestem det opløste beløb

For at finde mængden af den opløste stof, gang med liter vand, gang derefter med den molære masse. For eksempel, hvis dit stof opløses i 500 ml vand, er 0,0021 mol pr. Liter gange 0,5 liter lig med 0,00105 mol. Fra den periodiske tabel er den gennemsnitlige atommasse af bly 207,2, og fluor er 19,00. Da blyfluoridmolekylet har 2 atomer fluor, ganges dens masse med 2 for at få 38,00. Den samlede molære masse af blyfluorid er derefter 245,20 gram pr. Mol. Da din opløsning har 0,0021 mol opløst stof, giver 0,0021 mol gange 245,20 gram pr. Mol 0,55 gram opløst bly og fluorioner.