Lærer du kjemi, men forstår ikke helt løselighetsproduktkonstanten eller ønsker å lære mer om det? Ikke sikker på hvordan du beregner molar løselighet fra $K_s_p$? Løselighetskonstanten, eller $K_s_p$, er en viktig del av kjemien, spesielt når du jobber med løselighetsligninger eller analyserer løseligheten til forskjellige oppløste stoffer. Når du har en solid forståelse av $K_s_p$, blir disse spørsmålene mye lettere å svare på!
I denne $K_s_p$ kjemiguiden vil vi forklare $K_s_p$ kjemidefinisjonen, hvordan du løser den (med eksempler), hvilke faktorer som påvirker den, og hvorfor den er viktig. Nederst i denne veiledningen har vi også en tabell med $K_s_p$-verdiene for en lang liste med stoffer for å gjøre det enkelt for deg å finne løselighetskonstanter.
Hva er $K_s_p$?
$K_s_p$ er kjent som løselighetskonstanten eller løselighetsproduktet. Det er likevektskonstanten som brukes for ligninger når et fast stoff løses opp i en væske/vandig løsning. Som en påminnelse, regnes et oppløst stoff (det som blir oppløst) som løselig hvis mer enn 1 gram av det kan løses helt opp i 100 ml vann.
preg_match
$K_s_p$ brukes for oppløste stoffer som bare er det lett løselig og løses ikke helt opp i løsning. (Et løst stoff er uløselig hvis ingenting eller nesten ingenting av det oppløses i løsning.) $K_s_p$ representerer hvor mye av det oppløste stoffet som vil løses opp i løsning.
Verdien av $K_s_p$ varierer avhengig av oppløst stoff. Jo mer løselig et stoff er, desto høyere er dens $K_s_p$ kjemiverdi. Og hva er $K_s_p$-enhetene? Faktisk har den ikke en enhet! $K_s_p$-verdien har ingen enheter fordimolare konsentrasjoner av reaktantene og produktene er forskjellige for hver ligning. Dette ville bety at $K_s_p$-enheten ville være forskjellig for hvert problem og ville være vanskelig å løse, så for å gjøre det enklere, dropper kjemikere generelt $K_s_p$-enheter helt. Så fint av dem!
Hvordan beregner du $K_s_p$?
I denne delen forklarer vi hvordan du skriver ut $K_s_p$ kjemiuttrykk og hvordan du løser verdien av $K_s_p$. For de fleste kjemitimer trenger du sjelden å løse for verdien av $K_s_p$; mesteparten av tiden vil du skrive ut uttrykkene eller bruke $K_s_p$-verdier å løse for løselighet (som vi forklarer hvordan du gjør i delen Hvorfor er $K_s_p$ viktig).
Skrive $K_s_p$ uttrykk
Nedenfor er løselighetsproduktligningen som er fulgt av fire $K_s_p$ kjemioppgaver slik at du kan se hvordan du skriver ut $K_s_p$ uttrykk.
For reaksjonen $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)
Løselighetsuttrykket er $K_s_p$= $[A^b^{+}]^a$ $[B^a^{-}]^b$
Den første ligningen er kjent som en dissosiasjonsligning, og den andre er det balanserte $K_s_p$-uttrykket.
For disse ligningene:
- EN og B representerer forskjellige ioner og faste stoffer. I disse ligningene blir de også referert til som 'produkter'.
- en og b representerer koeffisienter som brukes til å balansere ligningen
- (aq) og (s) indikerer hvilken tilstand produktet er i (henholdsvis vandig eller fast)
- Braketter står for molar konsentrasjon. Så [AgCl] representerer den molare konsentrasjonen av AgCl.
For å skrive $K_s_p$-uttrykk riktig, må du ha god kunnskap om kjemiske navn, polyatomiske ioner og ladningene knyttet til hvert ion. Det viktigste å være klar over med disse ligningene er også at hver konsentrasjon (representert med firkantede parenteser) heves til kraften til sin koeffisient i det balanserte $K_s_p$-uttrykket.
La oss se på noen få eksempler.
Eksempel 1
$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$= $[Pb^2^{+}]$ $[Br¯]^2$
I dette problemet, ikke glem å kvadrate Br i $K_s_p$-ligningen. Du gjør dette på grunn av koeffisienten 2 i dissosiasjonsligningen.
Eksempel 2
CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)
dobbel i java
$K_s_p$= [$Cu^{+}$] [S¯]
Eksempel 3
$Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)
$K_s_p$= $[Ag^{+}]^2$ [$CrO_4^2$]
Eksempel 4
$Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ Cu^2^{+}$ (aq) + PO_4^3^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = $[Cu^2^{+}]^3$ [$PO_4^3^¯$]$^2$
Løse for $K_s_p$ med løselighet
For å beregne en verdi for $K_s_p$, må du ha molare løselighetsverdier eller kunne finne dem.
Spørsmål: Bestem $K_s_p$ av AgBr (sølvbromid), gitt at dens molare løselighet er 5,71 x ^{¯}^7$ mol per liter.
Først må vi skrive ut de to ligningene.
AgBr(er) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = [$Ag^{+}$] [$Br^{¯}$]
Nå, siden vi i denne oppgaven løser en faktisk verdi på $K_s_p$, plugger vi inn løselighetsverdiene vi fikk:
$K_s_p$ = (5,71 x ^{¯}^7$) (5,71 x ^{¯}^7$) = 3,26 x ^{¯}^13$
Verdien av $K_s_p$ er 3,26 x ^{¯}^13$
Hvilke faktorer påvirker $K_s_p$?
I denne delen diskuterer vi hovedfaktorene som påvirker verdien av løselighetskonstanten.
java iterator for kart
Temperatur
De fleste oppløste stoffer blir mer løselige i en væske når temperaturen økes. Hvis du vil ha bevis, se hvor godt pulverkaffe blander seg i en kopp kaldt vann sammenlignet med en kopp varmt vann. Temperatur påvirker løseligheten til både faste stoffer og gasser men har ikke vist seg å ha en definert innvirkning på løseligheten til væsker.
Press
Trykk kan også påvirke løseligheten, men kun for gasser som er i væsker. Henrys lov sier at løseligheten til en gass er direkte proporsjonal med partialtrykket til gassen.
Henrys lov er skrevet som s = kc , hvor
- s er partialtrykket til gassen over væsken
- k er Henrys lov konstant
- c er konsentrasjonen av gass i væsken
Henrys lov viser at når partialtrykket avtar, synker også konsentrasjonen av gass i væsken, noe som igjen reduserer løseligheten. Så mindre trykk resulterer i mindre løselighet, og mer trykk resulterer i mer løselighet.
Du kan se Henrys lov i aksjon hvis du åpner en boks med brus. Når boksen er lukket, er gassen under mer trykk, og det blir mange bobler fordi mye av gassen er oppløst. Når du åpner boksen, synker trykket, og hvis du lar brusen stå lenge nok, vil boblene til slutt forsvinne fordi løseligheten er redusert og de ikke lenger er oppløst i væsken (de har boblet ut av drikken) .
Molekylær størrelse
Generelt er oppløste stoffer med mindre molekyler mer løselige enn de med molekylpartikler. Det er lettere for løsningsmidlet å omgi mindre molekyler, så disse molekylene kan løses opp raskere enn større molekyler.
reactjs kart
Hvorfor er $K_s_p$ viktig?
Hvorfor har løselighetskonstanten betydning? Nedenfor er tre nøkkeltider du må bruke $K_s_p$-kjemi.
For å finne løseligheten til oppløste stoffer
Lurer du på hvordan du kan beregne molar løselighet fra $K_s_p$? Å kjenne verdien av $K_s_p$ lar deg finne løseligheten til forskjellige oppløste stoffer. Her er et eksempel: $K_s_p$-verdien til $Ag_2SO_4$ ,sølvsulfat, er 1,4×^{–}^5$. Bestem den molare løseligheten.
Først må vi skrive ut dissosiasjonsligningen: $K_s_p$=$ [Ag^{+}]^2$ $[SO_4^2]$
Deretter plugger vi inn $K_s_p$-verdien for å lage et algebraisk uttrykk.
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
Å forutsi om et nedbør vil dannes i reaksjoner
Når vi vet $K_s_p$-verdien til et oppløst stoff, kan vi finne ut om et bunnfall vil oppstå hvis en løsning av ionene blandes. Nedenfor er de to reglene som bestemmer dannelsen av et bunnfall.
java hei-program
- Ionisk produkt > $K_s_p$ så vil det komme nedbør
- Ionisk produkt<$K_s_p$ then precipitation will not occur
For å forstå den vanlige ioneffekten
$K_s_p$ er også en viktig del av den vanlige ioneeffekten. Den vanlige ioneffekten sier at når to løsninger som deler et felles ion blandes, vil det oppløste stoffet med den mindre $K_s_p$-verdien utfelles først.
For eksempel, si at BiOCl og CuCl tilsettes til en løsning. Begge inneholder $Cl^{-}$-ioner. BiOCl sin $K_s_p$ verdi er 1,8×^{–}^31$ og CuCls $K_s_p$ verdi er 1,2×^{–}^6$. BiOCl har den mindre $K_s_p$-verdien, så den vil utfelles før CuCl.
Løselighet Produktkonstanttabell
Nedenfor er et diagram som viser $K_s_p$-verdiene for mange vanlige stoffer. $K_s_p$-verdiene er for når stoffene er rundt 25 grader Celsius, som er standard. Fordi $K_s_p$-verdiene er så små, kan det være mindre forskjeller i verdiene deres avhengig av hvilken kilde du bruker. Dataene i dette diagrammet kommer fra University of Rhode Island Institutt for kjemi .
| Substans | Formel | $K_s_p$ Verdi |
| Aluminiumhydroksid | $Al(OH)_3$ | 1,3×^{–}^33$ |
| Aluminiumsfosfat | $AlPO_4$ | 6,3×^{–}^19$ |
| Bariumkarbonat | $BaCO_3$ | 5,1×^{–}^9$ |
| Bariumkromat | $BaCrO_4$ | 1,2×^{–}^10$ |
| Bariumfluorid | $BaF_2$ | 1,0×^{–}^6$ |
| Bariumhydroksid | $Ba(OH)_2$ | 5×^{–}^3$ |
| Bariumsulfat | $BaSO_4$ | 1,1×^{–}^10$ |
| Bariumsulfitt | $BaSO_3$ | 8×^{–}^7$ |
| Bariumtiosulfat | $BaS_2O_3$ | 1,6×^{–}^6$ |
| Bismutylklorid | $BiOCl$ | 1,8×^{–}^31$ |
| Bismutylhydroksid | $BiOOH$ | 4×^{–}^10$ |
| Kadmiumkarbonat | $CdCO_3$ | 5,2×^{–}^12$ |
| Kadmiumhydroksid | $Cd(OH)_2$ | 2,5×^{–}^14$ |
| Kadmiumoksalat | $CdC_2O_4$ | 1,5×^{–}^8$ |
| Kadmiumsulfid | $CdS$ | 8×^{–}^28$ |
| Kalsiumkarbonat | $CaCO_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Kalsiumkromat | $CaCrO_4$ | 7,1×^{–}^4$ |
| Kalsiumfluorid | $CaF_2$ | 5,3×^{–}^9$ |
| Kalsiumhydrogenfosfat | $CaHPO_4$ | 1×^{–}^7$ |
| Kalsiumhydroksid | $Ca(OH)_2$ | 5,5×^{–}^6$ |
| Kalsiumoksalat | $CaC_2O_4$ | 2,7×^{–}^9$ |
| Kalsiumfosfat | $Ca_3(PO_4)_2$ | 2,0×^{–}^29$ |
| Kalsiumsulfat | $CaSO_4$ | 9,1×^{–}^6$ |
| Kalsiumsulfitt | $CaSO_3$ | 6,8×^{–}^8$ |
| Krom(II)hydroksid | $Cr(OH)_2$ | 2×^{–}^16$ |
| Krom(III)hydroksid | $Cr(OH)_3$ | 6,3×^{–}^31$ |
| Kobolt(II)karbonat | $CoCO_3$ | 1,4×^{–}^13$ |
| Kobolt(II)hydroksid | $Co(OH)_2$ | 1,6×^{–}^15$ |
| Kobolt(III)hydroksid | $Co(OH)_3$ | 1,6×^{–}^44$ |
| Kobolt(II)sulfid | $CoS$ | 4×^{–}^21$ |
| Kobber(I)klorid | $CuCl$ | 1,2×^{–}^6$ |
| Kobber(I)cyanid | $CuCN$ | 3,2×^{–}^20$ |
| Kobber(I)jodid | $CuI$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Kobber (II) arsenat | $Cu_3(AsO_4)_2$ | 7,6×^{–}^36$ |
| Kobber(II)karbonat | $CuCO_3$ | 1,4×^{–}^10$ |
| Kobber (II) kromat | $CuCrO_4$ | 3,6×^{–}^6$ |
| Kobber (II) ferrocyanid | $Cu[Fe(CN)_6]$ | 1,3×^{–}^16$ |
| Kobber(II)hydroksid | $Cu(OH)_2$ | 2,2×^{–}^20$ |
| Kobber(II)sulfid | $CuS$ | 6×^{–}^37$ |
| Jern(II)karbonat | $FeCO_3$ | 3,2×^{–}^11$ |
| Jern(II)hydroksid | $Fe(OH)_2$ | 8,0^{–}^16$ |
| Jern(II)sulfid | $FeS$ | 6×^{–}^19$ |
| Jern (III) arsenat | $FeAsO_4$ | 5,7×^{–}^21$ |
| Jern (III) ferrocyanid | $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ | 3,3×^{–}^41$ |
| Jern(III)hydroksid | $Fe(OH)_3$ | 4×^{–}^38$ |
| Jern (III) fosfat | $FePO_4$ | 1,3×^{–}^22$ |
| Bly (II) arsenat | $Pb_3(AsO_4)_2$ | 4×^{–}^6$ |
| Bly (II) azid | $Pb(N_3)_2$ | 2,5×^{–}^9$ |
| Bly (II) bromid | $PbBr_2$ | 4,0×^{–}^5$ |
| Bly (II) karbonat | $PbCO_3$ | 7,4×^{–}^14$ |
| Bly(II)klorid | $PbCl_2$ | 1,6×^{–}^5$ |
| Bly (II) kromat | $PbCrO_4$ | 2,8×^{–}^13$ |
| Bly(II)fluorid | $PbF_2$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Bly(II)hydroksid | $Pb(OH)_2$ | 1,2×^{–}^15$ |
| Bly(II)jodid | $PbI_2$ | 7,1×^{–}^9$ |
| Bly(II)sulfat | $PbSO_4$ | 1,6×^{–}^8$ |
| Bly(II)sulfid | $PbS$ | 3×^{–}^28$ |
| Litiumkarbonat | $Li_2CO_3$ | 2,5×^{–}^2$ |
| Litiumfluorid | $LiF$ | 3,8×^{–}^3$ |
| Litiumfosfat | $Li_3PO_4$ | 3,2×^{–}^9$ |
| Magnesiumammoniumfosfat | $MgNH_4PO_4$ | 2,5×^{–}^13$ |
| Magnesiumarsenat | $Mg_3(AsO_4)_2$ | 2×^{–}^20$ |
| Magnesiumkarbonat | $MgCO_3$ | 3,5×^{–}^8$ |
| Magnesiumfluorid | $MgF_2$ | 3,7×^{–}^8$ |
| Magnesiumhydroksid | $Mg(OH)_2$ | 1,8×^{–}^11$ |
| Magnesiumoksalat | $MgC_2O_4$ | 8,5×^{–}^5$ |
| Magnesiumfosfat | $Mg_3(PO_4)_2$ | 1×^{–}^25$ |
| Mangan(II)karbonat | $MnCO_3$ | 1,8×^{–}^11$ |
| Mangan(II)hydroksid | $Mn(OH)_2$ | 1,9×^{–}^13$ |
| Mangan(II)sulfid | $MnS$ | 3×^{–}^14$ |
| Kvikksølv (I) bromid | $Hg_2Br_2$ | 5,6×^{–}^23$ |
| Kvikksølv(I)klorid | $Hg_2Cl_2$ | 1,3×^{–}^18$ |
| Kvikksølv (I) jodid | $Hg_2I_2$ | 4,5×^{–}^29$ |
| Kvikksølv (II) sulfid | $HgS$ | 2×^{–}^53$ |
| Nikkel(II)karbonat | $NiCO_3$ | 6,6×^{–}^9$ |
| Nikkel(II)hydroksid | $Ni(OH)_2$ | 2,0×^{–}^15$ |
| Nikkel(II)sulfid | $NiS$ | 3×^{–}^19$ |
| Scandium fluorid | $ScF_3$ | 4,2×^{–}^18$ |
| Scandium hydroxide | $Sc(OH)_3$ | 8,0×^{–}^31$ |
| Sølvacetat | $Ag_2CH_3O_2$ | 2,0×^{–}^3$ |
| Sølv arsenat | $Ag_3AsO_4$ | 1,0×^{–}^22$ |
| Sølvazid | $AgN_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Sølvbromid | $AgBr$ | 5,0×^{–}^13$ |
| Sølvklorid | $AgCl$ | 1,8×^{–}^10$ |
| Sølvkromat | $Ag_2CrO_4$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Sølvcyanid | $AgCN$ | 1,2×^{–}^16$ |
| Sølvjodat | $AgIO_3$ | 3,0×^{–}^8$ |
| Sølvjodid | $AgI$ | 8,5×^{–}^17$ |
| Sølvnitritt | $AgNO_2$ | 6,0×^{–}^4$ |
| Sølvsulfat | $Ag_2SO_4$ | 1,4×^{–}^5$ |
| Sølvsulfid | $At_2S$ | 6×^{–}^51$ |
| Sølvsulfitt | $Ag_2SO_3$ | 1,5×^{–}^14$ |
| Sølvtiocyanat | $AgSCN$ | 1,0×^{–}^12$ |
| Strontiumkarbonat | $SrCO_3$ | 1,1×^{–}^10$ |
| Strontiumkromat | $SrCrO_4$ | 2,2×^{–}^5$ |
| Strontiumfluorid | $SrF_2$ | 2,5×^{–}^9$ |
| Strontiumsulfat | $SrSO_4$ | 3,2×^{–}^7$ |
| Tallium(I)bromid | $TlBr$ | 3,4×^{–}^6$ |
| Tallium(I)klorid | $TlCl$ | 1,7×^{–}^4$ |
| Tallium(I)jodid | $TlI$ | 6,5×^{–}^8$ |
| Tallium(III)hydroksid | $Tl(OH)_3$ | 6,3×^{–}^46$ |
| Tinn(II)hydroksid | $Sn(OH)_2$ | 1,4×^{–}^28$ |
| Tinn(II)sulfid | $SnS$ | 1×^{–}^26$ |
| Sinkkarbonat | $ZnCO_3$ | 1,4×^{–}^11$ |
| Sinkhydroksid | $Zn(OH)_2$ | 1,2×^{–}^17$ |
| Sinkoksalat | $ZnC_2O_4$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Sinkfosfat | $Zn_3(PO_4)_2$ | 9,0×^{–}^33$ |
| Sinksulfid | $ZnS$ | 2×^{–}^25$ |
Konklusjon: $K_s_p$ Kjemiguide
Hva er $K_s_p$ i kjemi? Løselighetsproduktkonstanten, eller $K_s_p$, er et viktig aspekt ved kjemi når man studerer løseligheten til forskjellige oppløste stoffer. $K_s_p$ representerer hvor mye av det oppløste stoffet som vil oppløses i løsning, og jo mer løselig et stoff er, jo høyere er kjemiverdien på $K_s_p$.
For å beregne løselighetsproduktkonstanten, må du først skrive ut dissosiasjonsligningen og det balanserte $K_s_p$-uttrykket, og deretter plugge inn de molare konsentrasjonene, hvis du får dem.
Løselighetskonstanten kan påvirkes av temperatur, trykk og molekylstørrelse, og det er viktig for å bestemme løselighet, forutsi om et bunnfall vil dannes og forstå den vanlige ioneeffekten.
Hva blir det neste?
Utrøstelig at du er ferdig med å lære om løselighetskonstanten?Drukne dine sorger inn vår komplette guide til de 11 løselighetsreglene .
Ser du etter andre kjemiguider?Lær hvordan du balanserer kjemiske ligninger her, eller les gjennom disse seks eksemplene på fysisk og kjemisk endring.
Tar du kjemi på videregående?Vi har samlet flere flotte studieveiledninger for AP Chem, IB Chemistry og NY state Chemistry Regents eksamen.