Przykładowy problem pokazuje, jak na podstawie iloczynu rozpuszczalności substancji wyznaczyć rozpuszczalność ciała stałego jonowego w wodzie.
Problem
- Produkt rozpuszczalności chlorku srebra (AgCl) wynosi 1,6 x 10-10 w 25 °C.
- Produkt rozpuszczalności fluorku baru (BaF2) wynosi 2 x 10-6 w 25 °C.
Oblicz rozpuszczalność obu związków.
Roztwory
Kluczem do rozwiązania problemów z rozpuszczalnością jest właściwe ustawienie reakcji dysocjacji i zdefiniowanie rozpuszczalności. Rozpuszczalność to ilość reagentu, która zostanie zużyta do nasycenia roztworu lub osiągnięcia równowagi reakcji dysocjacji.
AgCl
Reakcja dysocjacji AgCl w wodzie wynosi:
AgCl (s) ↔ Ag+ (aq) + Cl- (aq)W przypadku tej reakcji każdy mol AgCl, który się rozpuści, wytwarza 1 mol zarówno Ag+ jak i Cl-. Rozpuszczalność byłaby wtedy równa stężeniu jonów Ag lub Cl.
rozpuszczalność = [Ag+] = [Cl-]Aby znaleźć te stężenia, zapamiętaj ten wzór na iloczyn rozpuszczalności:
Ksp = [A]c[B]dZatem dla reakcji AB ↔ cA + dB:
Ksp = [Ag+][Cl-]Ponieważ [Ag+] = [Cl-]
Ksp = [Ag+]2 = 1,6 x 10-10 [Ag+] = (1.6 x 10-10)½ [Ag+] = 1.26 x 10-5 M rozpuszczalność AgCl = [Ag+] rozpuszczalność AgCl = 1,26 x 10-5 MBaF2
Reakcja dysocjacji BaF2 w wodzie to:
BaF2 (s) ↔ Ba+ (aq) + 2 F- (aq)Rozpuszczalność jest równa stężeniu jonów Ba w roztworze. Na każdy mol powstałych jonów Ba+ powstają 2 mole jonów F-, zatem:
[F-] = 2 [Ba+] Ksp = [Ba+][F-]2 Ksp = [Ba+](2[Ba+])2 Ksp = 4[Ba+]3 2 x 10-6 = 4[Ba+]3 [Ba+]3 = ¼(2 x 10-6) [Ba+]3 = 5 x 10-7 [Ba+] = (5 x 10-7)1/3 [Ba+] = 7,94 x 10-3 M rozpuszczalność BaF2 = [Ba+] rozpuszczalność BaF2 = 7,94 x 10-3 MOdpowiedzi
- Rozpuszczalność chlorku srebra, AgCl, wynosi 1,26 x 10-5 M w 25 °C.
- Rozpuszczalność fluorku baru, BaF2, wynosi 3,14 x 10-3 M w 25 °C.
