50 g kaliumchlorid (KCl) tilsættes til 100 ml vand. Alle undtagen 10 KCL opløses. Hvilken ligevægtssituation etableres i den resulterende løsning?

forståelse af koncepterne

* opløselighed: Den maksimale mængde af et opløst stof (som KCL), der kan opløses i en given mængde opløsningsmiddel (som vand) ved en bestemt temperatur.

* ligevægt: En tilstand, hvor hastigheden for opløsning (fremadrettet reaktion) er lig med krystallisationshastigheden (omvendt reaktion).

* mættet løsning: En løsning, der indeholder den maksimale mængde opløst opløst stof ved en given temperatur.

* Umættet løsning: En løsning, der stadig kan opløses mere opløst.

* overmættet løsning: En løsning, der holder mere opløst opløst stof end den normalt kan ved en given temperatur, ofte skabt ved omhyggeligt afkøling af en mættet opløsning.

Analyse

1. opløste: Når du tilsætter KCL til vand, opløses det for at danne kaliumioner (K+) og chloridioner (Cl-):

`` `

KCL (s) <=> K + (aq) + Cl- (aq)

`` `

2. opløselighedsgrænse: Det faktum, at kun 10 g KCL forbliver uopløst indikerer, at vandet nåede sin opløselighedsgrænse for KCL ved den temperatur.

3. ligevægt: De 40 g KCl, der opløste, er i ligevægt med de resterende 10 g faste KCl. Dette betyder:

* fremadrettet reaktion: Opløsningen af ​​faste KCL fortsætter med en bestemt hastighed.

* omvendt reaktion: De opløste K+ og cl- ioner rekombineres for at danne fast KCl i samme hastighed.

ligevægtssituationen

Den resulterende løsning er en mættet løsning af KCL. Her er hvorfor:

* Løsningen har den maksimale mængde opløst KCl mulig ved denne temperatur.

* Det uopliserede faste KCL er bevis på ligevægtstilstanden.

* Systemet er i en dynamisk ligevægt, hvor både de fremadgående og omvendte reaktioner forekommer med lige store hastigheder.

Vigtig note: Den nøjagtige opløselighed af KCl i vand afhænger af temperaturen. En højere temperatur ville give flere KCl mulighed for at opløses, før den når ligevægt.