Come calcolare la solubilità molare da KSP?

Ksp è il prodotto delle concentrazioni di ioni in soluzione quando la soluzione ha raggiunto l'equilibrio e non si dissolve più il solido.

Alcuni soluti si dissolvono più facilmente di altri in un solvente come l'acqua, e i chimici hanno definito una quantità chiamata prodotto di solubilità (Ksp) per quantificare questo. È il prodotto delle concentrazioni di ioni in soluzione quando la soluzione ha raggiunto l'equilibrio e non più il solido si dissolverà. Sebbene Ksp non è la stessa cosa della solubilità del solido dissolvente, è correlato e puoi facilmente ricavare solubilità da Ksp. Per fare ciò, è necessario conoscere l'equazione di dissociazione per il solido, che indica quanti ioni il solido produce quando si dissolve.

Come sono correlati Ksp e solubilità?

I composti ionici sono quelli che si dissolvono nell'acqua. Si rompono in ioni positivi e negativi e la solubilità del solido originale è la quantità di solido che si dissolverà. È espresso in moli / litro o molarità.

Il prodotto di solubilità Ksp, d'altra parte, è un rapporto tra i prodotti delle concentrazioni degli ioni e quelli del solido originale quando la soluzione raggiunge l'equilibrio. Se un solido AB si divide in A+ e B- ioni in soluzione, l'equazione è AB A+ + B- e il prodotto di solubilità è Ksp = [A+] [B-] / {AB]. Il solido non disciolto AB ottiene una concentrazione di 1, quindi l'equazione per il prodotto di solubilità diventa Ksp = [A +] [B-]

In generale, il prodotto di solubilità per un composto AXBy che si dissolve secondo l'equazione AXBy xA+ + yB- è Ksp = [A +]X[B-]y

Quindi è importante conoscere l'equazione di dissociazione prima di poter calcolare Ksp. Il prodotto di solubilità non ha alcuna unità ad esso associata, ma quando si converte in solubilità, si usano unità di molarità.

Procedura per la conversione da Ksp a Solubility

Quando hai il prodotto di solubilità per un composto ionico. puoi calcolare la solubilità del composto fintanto che conosci l'equazione di dissociazione. La procedura generale è questa:

Scrivi l'equazione di equilibrio e quella per Ksp

Per l'equazione generale AmBn mA+ + nB-, l'espressione per Ksp è

Ksp = [A +]m[B-]n

Assegna una variabile

Lascia che la quantità di soluto che si dissolve sia x. Ciascuna mole di soluto si dissolve nel numero di ioni componente indicati dai pedici nella formula chimica. Questo pone un coefficiente di fronte alla x e alza x moltiplicato per quel coefficiente alla stessa potenza. L'equazione per Ksp diventa:

Ksp = (nx)n • (mx)m

Risolvi per x

La variabile x ti dice quante moli di soluto si dissolveranno, che è la sua solubilità.

Calcoli di esempio

1. Il solfato di bario ha un prodotto di solubilità (Ksp) di 1,07 x 10-10. Qual è la sua solubilità?

L'equazione di dissociazione per il solfato di bario è BaSO4(s) Ba2+ + SO42-

Ksp = [Ba2+][COSÌ42-]

Una mole di soluto produce una mole di ioni di bario e una mole di ioni solfato. Lasciando la concentrazione di solfato di bario che si dissolve x, si ottiene: Ksp = x2, quindi x = radice quadrata (Ksp).

Solubilità = radice quadrata (1,07 x 10-10) = 1,03 x 10-5 M

1. Il Ksp di idrossido di stagno è 5,45 x 10-27. Qual è la sua solubilità?

L'equazione di dissociazione è: Sn (OH)2(s) Sn2+ + 2OH¯

Ksp è [Sn2+] [OH¯]2

Assegnazione della solubilità molare di Sn (OH)2 la variabile x, puoi vedere che [Sn2+] = x e [OH¯] = 2x. In altre parole, ogni mole di soluto produce due moli di OH- ioni per ogni talpa di Sn2+ ioni. L'equazione per Ksp diventa:

Ksp = 5,45 x 10-27 = (x) (2x)2 = 4x3

Risolvi per x per trovare la solubilità da 1,11 x 10¯9 M.

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