Hvordan beregne løseligheten av Zn2Fe (CN) 6 i destillert vann

Kjemikere beregne oppløseligheten av faste stoffer med en parameter som kalles løselighetsproduktet konstant, eller Ksp. Den Ksp representerer teknisk sett en likevektskonstant basert på dissosiasjon, eller splitting fra hverandre, av forbindelsen i dens ladede partikler - som kalles "ioner" - når den oppløses i vann. I tilfelle av sinkferrocyanid, Zn2Fe (CN) 6, oppstår det dissosiasjon som Zn2Fe (CN) 6 '2 Zn (2+) + Fe (CN) 6 (4), hvor den 2 + og 4- representerer de kostnader på ionene. Dersom Ksp verdien av et stoff som er kjent, kan det løseligheten av substansen bli uttrykt som mol eller gram stoff som oppløser per volum vann.

Bruksanvisning

1 Skrive et Ksp uttrykk for oppløsning av Zn2Fe (CN) 6 basert på dissosiasjonen fremgangs Zn2Fe (CN) 6 '2 Zn (2+) + Fe (CN) 6 (4). Generelt, kjemikere uttrykke KSP verdier som konsentrasjonene av de hevet til makten til sin koeffisient i dissosiasjon reaksjon produkter. Derfor, i dette tilfellet, Ksp = [Zn (to +)] ^ 2 * [Fe (CN6) (4)], hvor hakeparentesene angir konsentrasjonen og ^ 2 notasjonen indikerer konsentrasjonen opphøyd av to.

2 Refererer til en tabell med KSP verdier, for eksempel som tilbys av University of Wisconsin, for å fastslå Ksp for Zn2Fe (CN) 6. Nær romtemperatur Ksp av Zn2Fe (CN) 6 er 4,0

10 ^ -16. Derfor, [Zn (to +)] ^ 2 [Fe (CN6) (4)] = 4,0 * 10 ^ -16.

3 Forenkle den Ksp ekspresjon ved å erstatte verdiene for "x" for konsentrasjonene av ionene. Fra den balanserte ligningen, hver Zn2Fe (CN) 6 som går i oppløsning produserer to Zn (2+) ioner og en Fe (CN) 6 (4) ion. Derfor, dersom konsentrasjonen av Fe (CN) 6 (4) er x, da konsentrasjonen av Zn (2+) må være 2x. Den Ksp uttrykk forenkler nå å Ksp = (2x) ^ 2

x = 4,0 10 ^ -16.

4 Løs den forenklede Ksp uttrykk for x. I dette tilfelle (2x) ^ 2 = 4 x ^ 2, og 4x ^ 2

x = 4 x ^ 3. Derfor 4x ^ 3 = 4,0 10 ^ -16. Å dele begge sider av denne ligningen med fire gir x ^ 3 = 1,0 10 ^ -16. Endelig tar kubikkroten av begge sider av dette uttrykket gir x = 4,6 10 ^ -6, betyr dette at konsentrasjonen av ferrocyanid ion ved likevekt i mol pr liter, eller mol / l.

5 Beregn løseligheten av Ksp ved å multiplisere konsentrasjonen av Fe (CN) 6 (4) av det støkiometriske forhold av en-til-en. Den balanserte ligningen indikerer at et mol av Zn2Fe (CN) 6 frembringer et mol Fe (CN) 6 (4), derav 1-1 forholdet. Dette betyr at konsentrasjonen av Zn2Fe (CN) 6 vil også være 4,6

10 ^ -6 mol / l. Og fordi formelen vekt, eller FW, av Zn2Fe (CN) 6 342.79 gram per mol, deretter ble (4,6 10 ^ -6 mol / L) (342,79 g / mol) = 1,6 10 ^ -13 g / L. Denne verdien representerer oppløseligheten av Zn2Fe (CN) 6, dvs. at 1,6 * 10 ^ -13 g oppløses i 1 liter destillert vann.

6 Fordel oppløseligheten i enheter på g / l ved 10 for å oppnå oppløselighet i enheter av gram Zn2Fe (CN) 6 per 100 ml. Enheter av g / 100 ml representerer de konvensjonelle løselighets enhetene som brukes av kjemikere. I dette tilfelle (1,6 10 ^ -13) / 10 = 1,6 10 ^ -15 g / 100 ml.

Hint

  • Den "destillert vann" aspekt ved dette problemet eliminerer muligheten av "common-ion-effekten". Det vil si, hvis vann fra springen ble brukt, og inneholdt sink ioner eller ferrocyanide ioner, vil dette påvirke løseligheten av sink ferrocyanid. Spesifikasjonen av destillert vann eliminerer dette hensynet.
  • Notasjonen som 4,6 * 10 ^ -6 representerer vitenskapelig notasjon for 0,0000046. Du kan gå direkte inn slike verdier i vitenskapelige kalkulatorer med "EE" eller "EXP" funksjoner. Nøkkelen sekvensen vil vanligvis følge langs linjene av [4] [6] [EE] [.] [-] [6].