Introduktion till löslighet och löslighetsproduktkonstant

– Det finns många jonföreningar som bara är svagt lösliga i vatten. Och blyklorid är en av dessa jonföreningar. Så låt oss säga att vi tillsatte 10 gram bly två klorid till 50 ml vatten vid en temperatur på 25 grader Celsius. Och låt oss säga att endast .22 gram av bly två klorid löses upp. Okej, så det mesta av blykloriden är olöst och vi kan fortsätta att visa det i vår bägare här. Så låt oss säga att detta representerar vår olösta blyklorid, eller hur? Så det här är ett fast ämne i vår bägare. En del av blyet två klorider löses upp, en liten mängd. Endast .22 gram, så vi kommer att ha lite joner i lösning. Vi kommer att ha bly två joner i lösning, PB två plus och kloridjoner, Cl minus. Så det här är bara en liten bild av vad som händer, eller hur? Vi har nu en mättad lösning av bly tvåklorid. Vi har en mättad lösning. Så vi har joner i lösning och vi har en stor mängd olösta bly två klorider. Okej, i del A är vårt jobb att beräkna lösligheten av bly tvåklorid i vatten vid 25 grader Celsius. Och först ska vi hitta lösligheten i gram per liter. Okej, så i gram perliter, .22 gram upplöst. Så .22 gram upplöst i 50 ml vatten. Om vi flyttar vår decimal en, två, tre som ” s .05 liter. Så det här är 0,05 liter. .22 dividerat med .05 är 4,4 gram per liter. Så det är lösligheten. Och lösligheten är sedan antalet gram löst i en liter mättad lösning. Så om du hade en liter vatten, kunde du bara lösa cirka 4,4 gram bly två klorid i en liter lösning. Så det är därför detta bara är en lätt löslig jonförening. En liten mängd löses upp. Okej, vi kunde också hitta lösligheten i mol per liter, vilket skulle vara den molära lösligheten. Så vi vet gram, vi vet att gram är .22 gram. Så vi har 0,22 gram här. För att hitta mol, behöver vi veta molmassan. Så för bly tvåklorid har vi bly med en molmassa på 207,2. Så vi har 207,2. Till det måste vi lägga två gånger 35,45 för att vi har två klor, höger, PbCl2. Så två gånger 35,45. Två gånger 35,45 är 70,9. Om vi lägger till det till 207,2, tar vi bort 278,1 gram per mol. Det är molmassan. av PbCl2. Så om vi delar upp gram med gram per mol, delar vi gram med 278,1 gram per mol, skulle våra gram avbrytas. Vi skulle få en över en över mol. Så detta skulle säga oss hur många mol. Så låt oss ta ut kalkylatorn och låt oss göra det. Så vi har 0,22 gram dividerat med 278,1 och det ger oss .00079 mol. Så om jag rundar det skulle vi få .00079 mol. Vi försöker hitta molär löslighet, så vi måste dela mol på liter. Och vi såg redan att liter var 0,05, så vi måste dela det med 0,05 liter. Vi kommer att fortsätta och använda det avrundade numret här. Så .00079 dividerat med .05 ger oss en molär löslighet på .0158, som jag ska runda till .016. Så det här är lika med .016 och det här skulle vara molärt, eller hur? Mol över liter är molaritet. Så detta är mollösligheten av blyklorid i vatten vid 25 grader Celsius. Du måste se till att ange temperaturen, för om du ändrar temperaturen ändrar du uppenbarligen hur mycket candissolve i vattnet. Okej, så att ”idén om löslighet och molär löslighet. I del B är vårt mål att beräkna löslighetsproduktens konstant, Ksp, vid 25 grader Celsius för bly tvåklorid. Ksp är egentligen bara jämviktskonstant. Så låt oss tänka ungefär asolubilitetsjämvikt. Låt oss tänka på den här bilden här uppe. Så vi har en mättad lösning av bly tvåklorid och vår lösning är inte i kontakt med vår fasta, bly två klorid, här. Och vid jämvikt är upplösningshastigheten lika med utfällningshastigheten. Så hastigheten med vilken den fasta förvandlas till joner är densamma som den hastighet med vilken jonerna förvandlas tillbaka till den fasta substansen. Så låt oss gå vidare och representera det här. PbCl2, bly tvåklorid är vårt fasta ämne. Och våra joner är Pb två plusin-lösningar och Cl minus. Vi måste balansera detta, så vi behöver två här framför vår kloranjon, och allt annat skulle få en. Så om vi försöker hitta vår jämviktskonstant, Ksp, måste vi börja med ett isbord. Så vi börjar med en initial koncentration. Så en initial koncentration, då måste vi tänka på förändringen och slutligen kan vi hitta jämviktskoncentrationer. Så låt oss låtsas som om inget har lösts upp ännu. Så låt oss låtsas som om vi inte har gjort vår lösning, vår mättade lösning ännu. Så våra initiala koncentrationer skulle vara noll för våra produkter. Okej, nästa, vi måste tänka på hur mycket av vårt bly löser två klorider upp. Okej, så vi gjorde det i del A. .00079 mol bly tvåklorid löst i vårt vatten och vår molära löslighet var därför 0,016 molar.Så att koncentrationen av bly tvåklorid som vi tappar här. Så vi kommer att förlora 0,016 molkoncentration av bly två klorider. Och vi kommer att anta att alla bly två klorider som löstes dissocieras helt till joner. Så för varje mol bly två klorid som upplöses får vi en mol bly två plus joner i lösning. Så om vi förlorar .016 för koncentrationen av bly tvåklorid, vinner vi .016 för koncentrationen av bly två plus. Och för kloridanjonen var vår molförhållande den här gången en till två, så vi måste multiplicera detta nummer med två. Så .016 gånger två är lika med .032. Så vi får 0,032 molar för koncentrationen av kloridanjoner när PbCl2 som är löslig i vatten löser sig. Så därför borde vi ha en koncentration av bly två joner plus 0,01 molar och vår koncentration av kloridjoner bör vara 0,032 molar. Och nu är vi redo att skriva vårt jämviktsuttryck. Så vi skriver K, och eftersom detta är en löslighetsvikt, kommer vi att skriva Ksp. Så Ksp är lika med – kom ihåg koncentrationen av produkter över reaktanter och vi måste också tänka på koefficienterna. Så låt oss tänka på våra produkter först. Pb två plus, så vi har koncentrationen av Pb två plus och vi kommer att höja koncentrationen till koefficientens kraft och här är vår koefficient en. Så vi kommer att höja detta till den första makten. Sedan kommer vi att multiplicera detta med koncentrationen av kloridanjoner, så Cl minus, och sedan kommer vi att torka koncentrationen till koefficientens kraft. Så här är vår koefficient två, så vi kommer att höja detta till den andra kraften. Okej, det här är koncentrationen av dina reaktanter, men här har vi en ren fast substans. Kom ihåg att vi utelämnar rena flytande och rena fasta ämnen ur jämviktsuttryck, så detta är vårt jämviktsuttryck. Löslighetsproduktkonstanten, Ksp, är lika med koncentrationen av bly två plus joner till den första kraften gånger koncentrationen av kloridanjoner till den andra effekten. Och så nu kan vi lösa för Ksp eftersom vi känner till jämviktskoncentrationerna av våra joner. Vi kan ansluta dessa siffror. Så det var .016 för bly två plus och det var .032 för Cl minus. Så vi kan nu lösa för Ksp. Ksp är lika med .016 till det första kraft gånger 0,032 till andra effekt. Vi kan ta ut räknaren och fortsätta och göra detta .032 kvadrat gånger .016 ger oss 1,6 gånger 10 till negativa fem. Så detta är lika med 1,6 gånger10 till negativt fem. är löslighetsproduktkonstanten, Ksp, av bly tvåklorid äta 25 grader Celsius. Nu skulle jag säga att jag har sett olika värden för Ksp, för bly-klorid vid denna temperatur. Och så kan du se en annan om du tittar i en annan lärobok, men för mig är det inte det viktiga. För mig är det viktiga att förstå hur man beräknar Ksp genom att tänka på– genom att skriva ett jämviktsuttryck och tänka på jämviktskoncentrationer av dina produkter, av dina joner. Och slutligen, låt oss bara prata om vad som skulle hända om vi hade försökt lösa upp 100 gram istället för våra ursprungliga 10 gram bly tvåklorid i samma volym vatten och vid samma temperatur. Låt oss gå hela vägen tillbaka till början . Så vi försöker göra 100 gram istället för 10 den här gången. Så hela vägen tillbaka hit. Okej, så istället för 10, låt oss prata om 100. Nåväl, bara 0,22 gram skulle lösa sig i våra 50 ml vatten. Så vi skulle ha en större hög med oupplöst bly två klorid, men eftersom vi fortfarande bara kan lösa, 22 gram, den molära lösligheten skulle vara densamma. Och om mollösligheten förblir densamma betyder det att koncentrationerna i urikvikt skulle förbli desamma och soKsp är exakt samma värde. Och så förhoppningsvis hjälper det dig att förstå att det verkligen är det – koncentrationen av PbCl2 som löser upp det som bestämmer din Ksp. Det är inte den olösta delen.

Write a Comment

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *