Šis pavyzdinis uždavinys parodo, kaip iš medžiagos galima nustatyti joninės kietosios medžiagos tirpumą vandenyje tirpumo produktas.
Problema
- Sidabro chlorido (AgCl) tirpumo produktas yra 1,6 x 10-10 esant 25 ° C.
- Bario fluorido (BaF2) yra 2 x 10-6 esant 25 ° C.
Apskaičiuokite abiejų junginių tirpumą.
Sprendimai
Tirpumo problemų sprendimo raktas yra tinkamai nustatyti savo atsiribojimo reakcijas ir apibrėžti tirpumą. Tirpumas yra reagento kiekis kuris bus sunaudotas tirpalui sotinti arba pusiausvyrai pasiekti disociacijos reakcija.
AgCl
AgCl disociacijos reakcija vandenyje yra:
AgCl (-iai) ↔ Ag+ (aq) + Cl- (aq)
Šiai reakcijai atlikti ištirpus kiekvienam AgCl moliui, gaunama 1 mol abiejų Ag+ ir Cl-. Tirpumas tada būtų lygus Ag arba Cl jonų koncentracijai.
tirpumas = [Ag+] = [Cl-]
Norėdami sužinoti šias koncentracijas, atsiminkite šią tirpumo produkto formulę:
Ksp = [A]c[B]d
Taigi, reakcijai AB ↔ cA + dB:
Ksp = [Ag+] [Kl-]
Nuo [Ag+] = [Cl-]:
Ksp = [Ag+]2 = 1,6 x 10-10
[Ag+] = (1,6 x 10-10)½
[Ag+] = 1,26 x 10-5 M
AgCl tirpumas = [Ag+]
AgCl tirpumas = 1,26 x 10-5 M
BaF2
BaF disociacijos reakcija2 vandenyje yra:
BaF2 (-ai) ↔ Ba+ (aq) + 2 F- (aq)
Tirpumas yra lygus Ba jonų koncentracijai tirpale. Kiekvienam Ba moliui+ susidarė jonai, 2 moliai F- susidaro jonai, todėl:
[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
BaF tirpumas2 = [Ba+]
BaF tirpumas2 = 7,94 x 10-3 M
Atsakymai
- Sidabro chlorido, AgCl, tirpumas yra 1,26 x 10-5 M 25 ° C temperatūroje.
- Bario fluoro tirpumas, BaF2, yra 3,14 x 10-3 M 25 ° C temperatūroje.