Înveți chimie, dar nu prea înțelegi constanta produsului de solubilitate sau vrei să afli mai multe despre aceasta? Nu sunteți sigur cum se calculează solubilitatea molară din $K_s_p$? Constanta de solubilitate, sau $K_s_p$, este o parte importantă a chimiei, în special atunci când lucrați cu ecuații de solubilitate sau analizați solubilitatea diferitelor substanțe dizolvate. Când aveți o înțelegere solidă a $K_s_p$, la aceste întrebări devin mult mai ușor de răspuns!
În acest ghid de chimie $K_s_p$, vom explica definiția chimiei $K_s_p$, cum să o rezolvăm (cu exemple), factorii care o afectează și de ce este importantă. În partea de jos a acestui ghid, avem și un tabel cu valorile $K_s_p$ pentru o listă lungă de substanțe, pentru a vă facilita găsirea valorilor constantelor de solubilitate.
Ce este $K_s_p$?
$K_s_p$ este cunoscut ca constanta de solubilitate sau produs de solubilitate. Este constanta de echilibru folosită pentru ecuații atunci când o substanță solidă se dizolvă într-o soluție lichidă/apoasă. Ca o reamintire, un dizolvat (ceea ce se dizolvă) este considerat solubil dacă mai mult de 1 gram din acesta poate fi dizolvat complet în 100 ml de apă.
$K_s_p$ este folosit pentru soluții care sunt numai ușor solubil și nu se dizolvă complet în soluție. (Un dizolvat este insolubil dacă nimic sau aproape nimic din ea nu se dizolvă în soluție.) $K_s_p$ reprezintă cât de mult din solut se va dizolva în soluție.
Valoarea lui $K_s_p$ variază în funcție de solut. Cu cât o substanță este mai solubilă, cu atât valoarea sa chimică $K_s_p$ este mai mare. Și care sunt unitățile $K_s_p$? De fapt, nu are o unitate! Valoarea $K_s_p$ nu are nicio unitate deoarececoncentrațiile molare ale reactanților și produșilor sunt diferite pentru fiecare ecuație. Acest lucru ar însemna că unitatea $K_s_p$ ar fi diferită pentru fiecare problemă și ar fi dificil de rezolvat, așa că, pentru a o simplifica, chimiștii, în general, renunță la unități $K_s_p$. Ce frumos din partea lor!
Cum calculezi $K_s_p$?
În această secțiune, explicăm cum să scrieți expresiile chimice $K_s_p$ și cum să rezolvați valoarea lui $K_s_p$. Pentru majoritatea claselor de chimie, rareori va trebui să rezolvi valoarea $K_s_p$; de cele mai multe ori vei scrie expresiile sau vei folosi valori $K_s_p$ pentru a rezolva solubilitate (ceea ce explicăm cum se face în secțiunea De ce este $K_s_p$ important).
Se scriu expresii $K_s_p$
Mai jos este ecuația produsului de solubilitate, care este urmată de patru probleme de chimie $K_s_p$ astfel încât să puteți vedea cum să scrieți expresiile $K_s_p$.
Citirea fișierului csv în java
Pentru reacția $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)
Expresia de solubilitate este $K_s_p$= $[A^b^{+}]^a$ $[B^a^{-}]^b$
Prima ecuație este cunoscută ca o ecuație de disociere, iar a doua este expresia echilibrată $K_s_p$.
Pentru aceste ecuații:
- A și B reprezintă diferiți ioni și solide. În aceste ecuații, ele sunt denumite și „produse”.
- A și b reprezintă coeficienții utilizați pentru echilibrarea ecuației
- (aq) și (s) indică starea în care se află produsul (apoasă sau solidă, respectiv)
- Parantezele reprezintă concentrația molară. Deci [AgCl] reprezintă concentrația molară de AgCl.
Pentru a scrie corect expresiile $K_s_p$, trebuie să aveți o bună cunoaștere a denumirilor chimice, a ionilor poliatomici și a sarcinilor asociate fiecărui ion. De asemenea, lucrul cheie de care trebuie să fii conștient de aceste ecuații este că fiecare concentrație (reprezentată prin paranteze drepte) este ridicată la puterea coeficientului său în expresia echilibrată $K_s_p$.
Să ne uităm la câteva exemple.
Exemplul 1
$PbBr_2$(i) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + Br^{¯}$ (aq)
generator de valori aleatorii în java
$K_s_p$= $[Pb^2^{+}]$ $[Br¯]^2$
În această problemă, nu uitați să pătrați Br în ecuația $K_s_p$. Faceți acest lucru din cauza coeficientului 2 din ecuația de disociere.
Exemplul 2
CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)
$K_s_p$= [$Cu^{+}$] [S¯]
Exemplul 3
$Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)
$K_s_p$= $[Ag^{+}]^2$ [$CrO_4^2$]
Exemplul 4
$Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ Cu^2^{+}$ (aq) + PO_4^3^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = $[Cu^2^{+}]^3$ [$PO_4^3^¯$]$^2$
Rezolvarea pentru $K_s_p$ Cu solubilitate
Pentru a calcula o valoare pentru $K_s_p$, trebuie să aveți valori de solubilitate molară sau să le puteți găsi.
Întrebare: Determinați $K_s_p$ de AgBr (bromură de argint), având în vedere că solubilitatea sa molară este de 5,71 x ^{¯}^7$ moli pe litru.
În primul rând, trebuie să scriem cele două ecuații.
AgBr(e) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = [$Ag^{+}$] [$Br^{¯}$]
Acum, deoarece în această problemă rezolvăm pentru o valoare reală de $K_s_p$, introducem valorile de solubilitate care ni s-au dat:
$K_s_p$ = (5,71 x ^{¯}^7$) (5,71 x ^{¯}^7$) = 3,26 x ^{¯}^13$
Valoarea lui $K_s_p$ este 3,26 x ^{¯}^13$
Ce factori afectează $K_s_p$?
În această secțiune, discutăm principalii factori care afectează valoarea constantei de solubilitate.
Temperatura
Majoritatea substanțelor dizolvate devin mai solubile într-un lichid pe măsură ce temperatura crește. Dacă doriți o dovadă, vedeți cât de bine se amestecă cafeaua instant într-o cană de apă rece, comparativ cu o ceașcă de apă fierbinte. Temperatura afectează solubilitatea atât a solidelor, cât și a gazelor dar nu s-a descoperit că are un impact definit asupra solubilității lichidelor.
Presiune
Presiunea poate afecta, de asemenea, solubilitatea, dar numai pentru gazele care sunt în lichide. Legea lui Henry spune că solubilitatea unui gaz este direct proporțională cu presiunea parțială a gazului.
Legea lui Henry este scrisă ca p = kc , Unde
- p este presiunea parțială a gazului deasupra lichidului
- k este constanta legii lui Henry
- c este concentrația de gaz în lichid
Legea lui Henry arată că, pe măsură ce presiunea parțială scade, și concentrația de gaz în lichid scade, ceea ce la rândul său scade solubilitatea. Deci o presiune mai mică are ca rezultat o solubilitate mai mică, iar o presiune mai mare are ca rezultat mai multă solubilitate.
Puteți vedea legea lui Henry în acțiune dacă deschideți o cutie de sifon. Când recipientul este închis, gazul este sub mai multă presiune și există o mulțime de bule, deoarece o mulțime de gaz este dizolvată. Când deschideți cutia, presiunea scade și, dacă lăsați sifonul să stea suficient de mult timp, bulele vor dispărea în cele din urmă, deoarece solubilitatea a scăzut și nu mai sunt dizolvate în lichid (au barbotat din băutură) .
Dimensiunea moleculară
În general, substanțele dizolvate cu molecule mai mici sunt mai solubile decât cele cu particule de molecule. Este mai ușor pentru solvent să înconjoare molecule mai mici, astfel încât acele molecule pot fi dizolvate mai repede decât moleculele mai mari.
De ce este $K_s_p$ important?
De ce contează constanta de solubilitate? Mai jos sunt trei momente cheie în care va trebui să utilizați chimia $K_s_p$.
Pentru a găsi solubilitatea soluțiilor
Te întrebi cum să calculezi solubilitatea molară din $K_s_p$? Cunoașterea valorii $K_s_p$ vă permite să găsiți solubilitatea diferitelor substanțe dizolvate. Iată un exemplu: Valoarea $K_s_p$ a lui $Ag_2SO_4$ ,sulfat de argint, este de 1,4×^{–}^5$. Determinați solubilitatea molară.
face scriptul executabil
Mai întâi, trebuie să scriem ecuația de disociere: $K_s_p$=$ [Ag^{+}]^2$ $[SO_4^2]$
avl rotația arborelui
Apoi, introducem valoarea $K_s_p$ pentru a crea o expresie algebrică.
1,4×^{–}^5$= $(2x)^2$ $(x)$
1,4×^{–}^5$= x^3$
$x$=[$SO_4^2$]=1,5x^{-}^2$ M
x$= [$Ag^{+}$]=3,0x^{-}^2$ M
Pentru a prezice dacă se va forma un precipitat în reacții
Când cunoaștem valoarea $K_s_p$ a unei substanțe dizolvate, ne putem da seama dacă va apărea un precipitat dacă o soluție a ionilor săi este amestecată. Mai jos sunt cele două reguli care determină formarea unui precipitat.
- Produs ionic > $K_s_p$ atunci vor apărea precipitații
- Produs ionic<$K_s_p$ then precipitation will not occur
Pentru a înțelege efectul ionic comun
$K_s_p$ este, de asemenea, o parte importantă a efectului ionic comun. Efectul ionului comun afirmă că atunci când două soluții care au în comun un ion comun sunt amestecate, solutul cu valoarea mai mică $K_s_p$ va precipita mai întâi.
De exemplu, să presupunem că BiOCl și CuCl sunt adăugate la o soluție. Ambele conțin ioni $Cl^{-}$. Valoarea $K_s_p$ a lui BiOCl este 1,8×^{–}^31$ și valoarea $K_s_p$ a lui CuCl este 1,2×^{–}^6$. BiOCl are valoarea mai mică $K_s_p$, deci va precipita înaintea CuCl.
Tabel constantă a produsului de solubilitate
Mai jos este o diagramă care arată valorile $K_s_p$ pentru multe substanțe comune. Valorile $K_s_p$ sunt pentru când substanțele sunt în jur de 25 de grade Celsius, ceea ce este standard. Deoarece valorile $K_s_p$ sunt atât de mici, pot exista diferențe minore în valorile lor, în funcție de sursa pe care o utilizați. Datele din acest grafic provin de la Universitatea din Rhode Island Departamentul de Chimie .
| Substanţă | Formulă | Valoare $K_s_p$ |
| Hidroxid de aluminiu | $Al(OH)_3$ | 1,3×10$^{–}^33$ |
| Fosfat de aluminiu | $AlPO_4$ | 6,3×10$^{–}^19$ |
| Carbonat de bariu | $BaCO_3$ | 5,1×10$^{–}^9$ |
| Cromat de bariu | $BaCrO_4$ | 1,2×10$^{–}^10$ |
| Fluorura de bariu | $BaF_2$ | 1,0×10$^{–}^6$ |
| Hidroxid de bariu | $Ba(OH)_2$ | 5×10$^{–}^3$ |
| Sulfat de bariu | $BaSO_4$ | 1,1×10$^{–}^10$ |
| sulfit de bariu | $BaSO_3$ | 8×10$^{–}^7$ |
| Tiosulfat de bariu | $BaS_2O_3$ | 1,6×10$^{–}^6$ |
| Clorura de bismutil | $BiOCl$ | 1,8×10$^{–}^31$ |
| hidroxid de bismutil | $BiOOH$ | 4×10$^{–}^10$ |
| Carbonat de cadmiu | $CdCO_3$ | 5,2×10$^{–}^12$ |
| Hidroxid de cadmiu | $Cd(OH)_2$ | 2,5×10$^{–}^14$ |
| Oxalat de cadmiu | $CdC_2O_4$ | 1,5×10$^{–}^8$ |
| sulfură de cadmiu | $CdS$ | 8×10$^{–}^28$ |
| Carbonat de calciu | $CaCO_3$ | 2,8×10$^{–}^9$ |
| Cromat de calciu | $CaCrO_4$ | 7,1×10$^{–}^4$ |
| Fluorura de calciu | $CaF_2$ | 5,3×10$^{–}^9$ |
| Fosfat hidrogen de calciu | $CaHPO_4$ | 1×10$^{–}^7$ |
| Hidroxid de calciu | $Ca(OH)_2$ | 5,5×10$^{–}^6$ |
| Oxalat de calciu | $CaC_2O_4$ | 2,7×10$^{–}^9$ |
| Fosfat de calciu | $Ca_3(PO_4)_2$ | 2,0×10$^{–}^29$ |
| Sulfat de calciu | $CaSO_4$ | 9,1×10$^{–}^6$ |
| sulfit de calciu | $CaSO_3$ | 6,8×10$^{–}^8$ |
| Hidroxid de crom (II). | $Cr(OH)_2$ | 2×10$^{–}^16$ |
| Hidroxid de crom (III). | $Cr(OH)_3$ | 6,3×10$^{–}^31$ |
| Carbonat de cobalt (II). | $CoCO_3$ | 1,4×10$^{–}^13$ |
| Hidroxid de cobalt (II). | $Co(OH)_2$ | 1,6×10$^{–}^15$ |
| Hidroxid de cobalt (III). | $Co(OH)_3$ | 1,6×10$^{–}^44$ |
| sulfură de cobalt (II). | $CoS$ | 4×10$^{–}^21$ |
| Clorura de cupru (I). | $CuCl$ | 1,2×10$^{–}^6$ |
| Cianură de cupru (I). | $CuCN$ | 3,2×10$^{–}^20$ |
| Iodură de cupru (I). | $CuI$ | 1,1×10$^{–}^12$ |
| Arsenat de cupru (II). | $Cu_3(AsO_4)_2$ | 7,6×10$^{–}^36$ |
| Carbonat de cupru (II). | $CuCO_3$ | 1,4×10$^{–}^10$ |
| Cromat de cupru (II). | $CuCrO_4$ | 3,6×10$^{–}^6$ |
| Ferocianura de cupru (II). | $Cu[Fe(CN)_6]$ | 1,3×10$^{–}^16$ |
| Hidroxid de cupru (II). | $Cu(OH)_2$ | 2,2×10$^{–}^20$ |
| Sulfura de cupru (II). | $CuS$ | 6×10$^{–}^37$ |
| Carbonat de fier (II). | $FeCO_3$ | 3,2×10$^{–}^11$ |
| Hidroxid de fier (II). | $Fe(OH)_2$ | 8.0^{–}^16$ |
| sulfură de fier (II). | $FeS$ | 6×10$^{–}^19$ |
| Arsenat de fier (III). | $FeAsO_4$ | 5,7×10$^{–}^21$ |
| Ferocianura de fier (III). | $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ | 3,3×10$^{–}^41$ |
| Hidroxid de fier (III). | $Fe(OH)_3$ | 4×10$^{–}^38$ |
| Fosfat de fier (III). | $FePO_4$ | 1,3×10$^{–}^22$ |
| Arsenat de plumb (II). | $Pb_3(AsO_4)_2$ | 4×10$^{–}^6$ |
| azidă de plumb (II). | $Pb(N_3)_2$ | 2,5×10$^{–}^9$ |
| Bromură de plumb (II). | $PbBr_2$ | 4,0×10$^{–}^5$ |
| Carbonat de plumb (II). | $PbCO_3$ | 7,4×10$^{–}^14$ |
| Clorura de plumb (II). | $PbCl_2$ | 1,6×10$^{–}^5$ |
| Cromat de plumb (II). | $PbCrO_4$ | 2,8×10$^{–}^13$ |
| Fluorura de plumb (II). | $PbF_2$ | 2,7×10$^{–}^8$ |
| Hidroxid de plumb (II). | $Pb(OH)_2$ | 1,2×10$^{–}^15$ |
| iodură de plumb (II). | $PbI_2$ | 7,1×10$^{–}^9$ |
| Sulfat de plumb (II). | $PbSO_4$ | 1,6×10$^{–}^8$ |
| sulfură de plumb (II). | $PbS$ | 3×10$^{–}^28$ |
| Carbonat de litiu | $Li_2CO_3$ | 2,5×10$^{–}^2$ |
| Fluorura de litiu | $LiF$ | 3,8×10$^{–}^3$ |
| Fosfat de litiu | $Li_3PO_4$ | 3,2×10$^{–}^9$ |
| Fosfat de magneziu amoniu | $MgNH_4PO_4$ | 2,5×10$^{–}^13$ |
| Arsenat de magneziu | $Mg_3(AsO_4)_2$ | 2×10$^{–}^20$ |
| Carbonat de magneziu | $MgCO_3$ | 3,5×10$^{–}^8$ |
| Fluorura de magneziu | $MgF_2$ | 3,7×10$^{–}^8$ |
| Hidroxid de magneziu | $Mg(OH)_2$ | 1,8×10$^{–}^11$ |
| Oxalat de magneziu | $MgC_2O_4$ | 8,5×10$^{–}^5$ |
| Fosfat de magneziu | $Mg_3(PO_4)_2$ | 1×10$^{–}^25$ |
| Carbonat de mangan (II). | $MnCO_3$ | 1,8×10$^{–}^11$ |
| Hidroxid de mangan (II). | $Mn(OH)_2$ | 1,9×10$^{–}^13$ |
| sulfură de mangan (II). | MnS$ | 3×10$^{–}^14$ |
| Bromură de mercur (I). | $Hg_2Br_2$ | 5,6×10$^{–}^23$ |
| Clorura de mercur (I). | $Hg_2Cl_2$ | 1,3×10$^{–}^18$ |
| Iodură de mercur (I). | $Hg_2I_2$ | 4,5×10$^{–}^29$ |
| sulfură de mercur (II). | $HgS$ | 2×10$^{–}^53$ |
| Carbonat de nichel (II). | $NiCO_3$ | 6,6×10$^{–}^9$ |
| Hidroxid de nichel (II). | $Ni(OH)_2$ | 2,0×10$^{–}^15$ |
| sulfură de nichel (II). | $NiS$ | 3×10$^{–}^19$ |
| Fluorura de scandiu | $ScF_3$ | 4,2×10$^{–}^18$ |
| hidroxid de scandiu | $Sc(OH)_3$ | 8,0×10$^{–}^31$ |
| Acetat de argint | $Ag_2CH_3O_2$ | 2,0×10$^{–}^3$ |
| Arsenat de argint | $Ag_3AsO_4$ | 1,0×10$^{–}^22$ |
| Azida de argint | $AgN_3$ | 2,8×10$^{–}^9$ |
| Bromură de argint | $AgBr$ | 5,0×10$^{–}^13$ |
| Clorura de argint | $AgCl$ | 1,8×10$^{–}^10$ |
| Cromat de argint | $Ag_2CrO_4$ | 1,1×10$^{–}^12$ |
| Cianură de argint | $AgCN$ | 1,2×10$^{–}^16$ |
| Iodat de argint | $AgIO_3$ | 3,0×10$^{–}^8$ |
| Iodură de argint | $AgI$ | 8,5×10$^{–}^17$ |
| Nitrit de argint | $AgNO_2$ | 6,0×10$^{–}^4$ |
| Sulfat de argint | $Ag_2SO_4$ | 1,4×10$^{–}^5$ |
| sulfură de argint | $La_2S$ | 6×10$^{–}^51$ |
| sulfit de argint | $Ag_2SO_3$ | 1,5×10$^{–}^14$ |
| Tiocianat de argint | $AgSCN$ | 1,0×10$^{–}^12$ |
| Carbonat de stronțiu | $SrCO_3$ | 1,1×10$^{–}^10$ |
| Cromat de stronțiu | $SrCrO_4$ | 2,2×10$^{–}^5$ |
| Fluorura de stronțiu | $SrF_2$ | 2,5×10$^{–}^9$ |
| Sulfat de stronțiu | $SrSO_4$ | 3,2×10$^{–}^7$ |
| Bromură de taliu (I). | $TlBr$ | 3,4×10$^{–}^6$ |
| Clorura de taliu (I). | $TlCl$ | 1,7×10$^{–}^4$ |
| Iodură de taliu (I). | $TlI$ | 6,5×10$^{–}^8$ |
| hidroxid de taliu (III). | $Tl(OH)_3$ | 6,3×10$^{–}^46$ |
| Hidroxid de staniu (II). | $Sn(OH)_2$ | 1,4×10$^{–}^28$ |
| Sulfură de staniu (II). | $SnS$ | 1×10$^{–}^26$ |
| Carbonat de zinc | $ZnCO_3$ | 1,4×10$^{–}^11$ |
| Hidroxid de zinc | $Zn(OH)_2$ | 1,2×10$^{–}^17$ |
| Oxalat de zinc | $ZnC_2O_4$ | 2,7×10$^{–}^8$ |
| Fosfat de zinc | $Zn_3(PO_4)_2$ | 9,0×10$^{–}^33$ |
| sulfură de zinc | $ZnS$ | 2×10$^{–}^25$ |
Concluzie: $K_s_p$ Ghid de chimie
Ce este $K_s_p$ în chimie? Constanta produsului de solubilitate, sau $K_s_p$, este un aspect important al chimiei atunci când se studiază solubilitatea diferitelor substanțe dizolvate. $K_s_p$ reprezintă cât de mult din substanță dizolvată se va dizolva în soluție și cu cât o substanță este mai solubilă, cu atât valoarea chimică $K_s_p$ este mai mare.
Pentru a calcula constanta produsului de solubilitate, va trebui mai întâi să scrieți ecuația de disociere și expresia $K_s_p$ echilibrată, apoi introduceți concentrațiile molare, dacă vi se dau.
Constanta de solubilitate poate fi afectată de temperatură, presiune și dimensiunea moleculară și este importantă pentru determinarea solubilității, estimarea dacă se va forma un precipitat și înțelegerea efectului ionic comun.
Ce urmeaza?
Neconsolat că ai terminat de învățat despre constanta de solubilitate?Îneca-ți durerile ghidul nostru complet pentru cele 11 reguli de solubilitate .
Căutați alte ghiduri de chimie?Aflați cum să echilibrați ecuațiile chimice aici sau citiți aceste șase exemple de schimbări fizice și chimice.
Să faci chimie în liceu?Am compilat câteva ghiduri excelente de studiu pentru AP Chem , IB Chemistry și examenul de stat NY Chemistry Regents .