Introductie tot oplosbaarheid en oplosbaarheid productconstante

– Er zijn veel ionische verbindingen die slechts in geringe mate oplosbaar zijn in water. En lood twee chloride is een van die ionische verbindingen. Dus laten we zeggen dat we 10 gram lood twee chloride hebben toegevoegd aan 50 milliliter water bij een temperatuur van 25 graden Celsius. En laten we zeggen dat slechts 0,22 gram lood twee chloride oplost. Oké, dus het grootste deel van het lood twee chloride is onopgelost en we kunnen dat laten zien in onze beker hier. Dus laten we zeggen dat dit ons onopgeloste lood twee chloride vertegenwoordigt, toch? Dit is dus een vaste stof in onze beker. Een deel van het lood twee chloor lost op, een kleine hoeveelheid. Slechts 0,22 gram, dus we gaan wat drinken. ionen in oplossing. We krijgen twee plus-ionen in oplossing, PB twee plus en chloride-anionen, Cl min. Dus dit is maar een klein beeld van wat er gebeurt, toch? We hebben nu een verzadigde oplossing van lood twee chloride. We hebben een verzadigde oplossing. We hebben dus ionen in oplossing en we hebben een grote hoeveelheid onopgeloste twee loodchloriden. Oké, in deel A is het onze taak om de oplosbaarheid van lood twee chloride in water van 25 graden Celsius te berekenen. En eerst gaan we ‘de oplosbaarheid in gram per liter vinden. Oké, dus in gram perliter, 0,22 gram opgelost. Dus 0,22 gram opgelost in 50 milliliter water. Als we onze komma één, twee, drie verplaatsen’ s .05 liter. Dit is dus 0,05 liter. .22 delen door .05 is 4,4 gram per liter. Dus dat is de oplosbaarheid. En de oplosbaarheid is het aantal gram opgeloste stof in één liter van een verzadigde oplossing. Dus als je één liter water had, zou je slechts 4,4 gram lood-2-chloride in die liter oplossing kunnen oplossen. Dit is dus de reden waarom dit slechts een enigszins oplosbare ionische verbinding is. Een kleine hoeveelheid lost op. Oké, we zouden ook de oplosbaarheid in molen per liter kunnen vinden, wat de molaire oplosbaarheid zou zijn. Dus we weten gram, we weten dat de gram 0,22 gram is. Dus we hebben hier 0,22 gram. Om mollen te vinden, moeten we de molaire massa weten. Dus voor lood twee chloride hebben we lood met een molecuulgewicht van 207,2. Dus we hebben 207,2. Daar zouden we twee keer 35,45 bij moeten optellen omdat we twee chloorverbindingen hebben, juist, PbCl2. Dus twee keer 35,45. Twee keer 35,45 is 70,9. Als we dat optellen bij 207,2, weegt 278,1 gram per mol weg. Dat is de molaire massa van PbCl2. Dus als we de grammen door de grammen per mol delen, delen we gram door 278,1 gram per mol, dan zouden onze grammen opheffen. We zouden één over één krijgen over mollen. Dus dit zou ons vertellen hoeveel mollen. Dus laten we de rekenmachine eruit halen en laten we dit doen. Dus we hebben 0,22 gram gedeeld door 278,1 en dat geeft ons .00079 mollen. Dus als ik dat omloop, krijgen we .00079 mol. We proberen de molaire oplosbaarheid te vinden, dus moeten we de mol delen door liters. En we zagen al dat de liters 0,05 waren, dus dat moeten we delen door 0,05 liter. We gebruiken hier het afgeronde getal. Dus .00079 gedeeld door .05 geeft ons een molaire oplosbaarheid van .0158, die ik ga afronden naar .016. Dus dit is gelijk aan 0,016 en dit zou kies zijn, toch? Mollen boven liters is molariteit. Dit is dus de molaire oplosbaarheid van lood twee chloride in water van 25 graden Celsius. U moet ervoor zorgen dat u de temperatuur specificeert, want als u de temperatuur verandert, verandert u uiteraard hoeveel kaars in het water wordt opgelost. Oké, dus dat is het idee van oplosbaarheid en molaire oplosbaarheid. In deel B is ons doel om de oplosbaarheidsproductconstante, Ksp, te berekenen bij 25 graden Celsius voor lood twee chloride. Ksp is eigenlijk gewoon een evenwichtsconstante. Dus laten we eens denken over een oplosbaarheidsevenwicht. Laten we even nadenken over dit plaatje hier. Dus we hebben een verzadigde oplossing van lood twee chloride en onze oplossing is in contact met onze vaste stof, lood twee chloride, hier. En bij evenwicht is de oplossnelheid gelijk aan de neerslagsnelheid. Dus de snelheid waarmee de vaste stof in ionen verandert, is dezelfde als de snelheid waarmee de ionen weer in de vaste stof veranderen. Dus laten we dat maar eens weergeven. PbCl2, lood twee chloride is onze vaste stof. En onze ionen zijn Pb twee plusin-oplossing en Cl minus. We moeten dit in evenwicht brengen, dus we hebben hier een twee nodig voor ons chloride-anion, en al het andere zou een een krijgen. Dus als we onze evenwichtsconstante, Ksp, proberen te vinden, moeten we beginnen met een ijstafel. Dus we beginnen met een aanvankelijke concentratie. Dus een eerste concentratie, dan moeten we nadenken over de verandering, en ten slotte kunnen we evenwichtsconcentraties vinden. Dus laten we net doen alsof er niets is opgelost. Dus laten we net doen alsof we onze oplossing hebben gemaakt, onze verzadigde oplossing al. Dus onze aanvankelijke concentraties zouden nul zijn voor onze producten. Oké, daarna moeten we nadenken over hoeveel van ons lood twee chloride lost op. Goed, dus deden we dat in deel A. .00079 mol lood twee chloride opgelost in ons water en onze molaire oplosbaarheid was daarom 0,016 molair.Dus dat is de concentratie van lood 2 chloride die we hier gaan verliezen. Dus we gaan 016 molaire concentratie van twee loodchloriden verliezen. En we gaan ervan uit dat al het lood twee chloride dat is opgelost volledig dissocieert in ionen. Dus voor elke mol lood twee chloride die oplost, krijgen we een mol lood twee plus ionen in oplossing. Dus als we “0,016 verliezen voor de concentratie van lood twee chloride,” krijgen we 0,016 voor de concentratie van lood twee plus. En voor het chloride-anion was onze molverhouding deze keer één op twee, dus we moeten dit aantal met twee vermenigvuldigen. Dus .016 keer twee is gelijk aan .032. Dus we winnen 0,032 mol voor de concentratie van chloride-anionen als het PbCl2 dat oplosbaar is in water oplost. Dus daarom, bij evenwicht zouden we een concentratie van loodtwee plus ionen moeten hebben is 0,016 molair en onze concentratie van chlorideionen zou 0,032 molair moeten zijn. En nu zijn we klaar om onze evenwichtsuitdrukking te schrijven. Dus we schrijven K, en aangezien dit een oplosbaarheidsevenwicht is, gaan we Ksp schrijven. Dus Ksp is gelijk aan – onthoud de concentratie van producten over reactanten en daarvoor moeten we ook nadenken over de coëfficiënten. Dus laten we eens nadenken over onze producten eerst. Pb twee plus, dus we hebben de concentratie van Pb twee plus en we gaan de concentratie verhogen tot de macht van de coëfficiënt en hier is onze coëfficiënt een één. Dus we gaan deze verhogen naar de eerste macht. Dan gaan we dit vermenigvuldigen met de concentratie van chloride-anionen, dus Cl minus, en dan gaan we de concentratie verhogen tot de macht van de coëfficiënt. Dus hier is onze coëfficiënt een twee, dus we gaan deze verhogen naar de tweede macht. Oké, dit is de hele concentratie van je reactanten, maar hier hebben we een pure vaste stof. Onthoud dat we pure vloeistoffen en pure vaste stoffen weglaten uit evenwichtsuitdrukkingen, dus dit is onze evenwichtsuitdrukking. De constante van het oplosbaarheidsproduct, Ksp, is gelijk aan de concentratie van lood twee plus ionen tot de eerste macht maal de concentratie van chloride-anionen tot de tweede macht. En dus kunnen we nu Ksp oplossen omdat we kennen de evenwichtsconcentraties van onze ionen. We kunnen deze getallen inpluggen. Dus het was .016 voor lead twee plus en het was .032 voor Cl minus. Dus we kunnen nu oplossen voor Ksp. Ksp is gelijk aan .016 voor de eerste vermogen maal 0,032 tot de tweede macht. We kunnen de rekenmachine eruit halen en dit doen. 0,032 kwadraat keer 0,016 geeft ons 1,6 keer 10 tot de min vijf. Dus dit is gelijk aan 1,6 keer 10 tot de min vijf. Dus dat is de oplosbaarheidsproductconstante, Ksp, van lood twee chloride eet 25 graden Celsius. Nu moet ik zeggen dat ik verschillende waarden heb gezien voor Ksp, voor lood-tweechloride bij deze temperatuur. En dus zie je misschien een andere als je in een ander leerboek kijkt, maar voor mij is dat niet het belangrijkste. Voor mij is het belangrijkste om te begrijpen hoe je Ksp kunt berekenen door na te denken over – door een evenwichtsuitdrukking te schrijven en na te denken over de evenwichtsconcentraties van je producten, van je ionen. En tot slot, laten we even praten over wat er zou gebeuren als we hadden geprobeerd 100 gram op te lossen in plaats van onze oorspronkelijke 10 gram lood twee chloride in hetzelfde volume water en bij dezelfde temperatuur. Laten we helemaal teruggaan naar het begin. . Dus we proberen deze keer 100 gram te doen in plaats van 10. Dus helemaal terug naar hier. Oké, dus in plaats van 10, laten we het hebben over 100. Welnu, nog steeds zou slechts 0,22 gram oplossen in onze 50 milliliter water. We zouden dus een grotere stapel onopgelost lood twee chloride hebben, maar omdat we nog steeds alleen in staat zijn om los 0,22 gram op, de molaire oplosbaarheid zou hetzelfde blijven. En als de molaire oplosbaarheid hetzelfde blijft, betekent dat dat onze frequentieconcentraties hetzelfde zouden blijven en dat soKsp exact dezelfde waarde heeft. En dus, hopelijk, helpt dat je te begrijpen dat het “echt … het is” de concentratie van de PbCl2 die oplost die je Ksp bepaalt. Het is niet het onopgeloste deel.

Write a Comment

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *