Hvordan beregne Molar Løselighet

Når forbindelser bestående av et metall og nonmetal - referert til som ioniske forbindelser - oppløses i vann, gjennomgår de en prosess som kalles "dissosiasjon", hvor forbindelsen bryter inn i sine respektive ioner (se referanser 1, avsnitt 3). Kalsiumklorid, CaCl2, for eksempel, vil dissosiere inn i Ca (2+) ioner og et par av Cl (-) ioner. Men mange forbindelser oppviser begrenset løselighet i vann. Som er, vil en viss mengde av forbindelsen oppløses, og resten vil forbli som et fast stoff. Kjemikere uttrykke denne prosessen med likevektsuttrykk og de uttrykker i hvilken grad et materiale som vil oppløses med en parameter kalt løselighetsproduktet konstant, eller Ksp (se referanser 2). Kjemikere bestemme KSP verdier, som de har gjort tilgjengelig i litteraturen, fra den molare oppløselighet av en forbindelse. Derfor, hvis du vet Ksp for et gitt stoff, kan du jobbe bakover for å bestemme dens molare løselighet.

Bruksanvisning

1 Skriv en balansert likevekt uttrykk for oppløsningen av den forbindelse hvis molare løseligheten vil bli beregnet. For eksempel vil den likevekts uttrykk for kalsium-hydroksyd, Ca (OH) 2, ligner Ca (OH) 2 <---> Ca (2+) + 2 OH (-).

2 Finn Ksp verdi for den aktuelle forbindelse. Mange nettsteder, for eksempel de som tilbys i Resources, gi denne informasjonen i tabellform. I dette tilfelle oppviser kalsiumhydroksyd en Ksp på 7,9 x 10 ^ -6.

3 Skrive et Ksp uttrykk for likevektsreaksjonen skrevet i trinn 1. For en generell forbindelse AnBm, der n og m står for indeksene av elementene A og B, tar likevekten uttrykket form AnBm <---> nA (m +) + mB (n). Den Ksp uttrykket blir deretter Ksp = [A (m +)] ^ n

[B (n -)] ^ m (se referanser 3, skyver 6), hvor hakeparenteser angir konsentrasjon i enheter av mol pr liter og hatten symbol, ^ representerer en eksponent. Således, for ekspresjon i trinn 1 for Ca (OH) 2, Ksp = [Ca (2+)] [OH (-)] ^ 2.

4 Tilordne en likevektsverdi på "x" til ett av ionene. Teknisk sett kan du tildele denne verdien til noen av ioner, men kjemikere vanligvis tildele denne verdien til ion med lavest koeffisient i den balanserte ligningen. I tilfellet av kalsium-hydroksyd, Ca (2+) oppviser en koeffisient for en og representerer derfor x konsentrasjonen av Ca (2+). I henhold til den balanserte ligningen i trinn 1, oppløsning av kalsiumhydroksyd produserer to hydroksydioner for hver kalsiumion. Som sådan, er konsentrasjonen av OH (-) blir "2x".

5 Erstatte "x" verdier fra trinn 4 inn i Ksp uttrykk fra trinn 3 og sette dette uttrykket lik Ksp verdien funnet i trinn 2. For kalsiumhydroksid, Ksp = [Ca (2+)]

[OH (-)] ^ 2 = x (2x) ^ 2 = 7,9 x 10 ^ -6. Forenkle dette uttrykket gir 4x ^ 3 = 7,9 x 10 ^ -6.

6 Løs uttrykket fra trinn 5 for x. I eksemplet fra trinn 5 første dele begge sider med 4 for å gi x ^ 3 = 2,0 x 10 ^ -6. Så kubikkroten av begge sider for å gi x = 0,013.

7 Bestem molar løselighet ved å etablere forholdet mellom koeffisientene i det ion som var representert med x og utgangsforbindelsen i likevekt ekspresjon fra trinn 1, og deretter multiplisere x av dette forhold. For eksempel er presentert her, x representert Ca (2+), og koeffisientene Ca (2+) og Ca (OH) 2 var begge 1. Derfor er det molare forhold mellom Ca (OH) 2 og Ca (2+ ) er 1: 1 eller 1/1. Den molare løseligheten av Ca (OH) 2 er følgelig 0,013 * 1/1 = 0,013 mol pr liter.

Hint

• Vær oppmerksom på at løseligheten av en hvilken som helst forbindelse i hvilket som helst oppløsningsmiddel er alltid avhengig av temperaturen. Vanligvis vil løseligheten øker med økende temperatur. Som sådan bør en hvilken som helst målt eller beregnet oppløselighet alltid inneholde informasjon av den temperatur ved hvilken dataene ble samlet.