Да ли учите хемију, али не разумете баш константу производа растворљивости или желите да сазнате више о томе? Нисте сигурни како да израчунате моларну растворљивост из $К_с_п$? Константа растворљивости, или $К_с_п$, је важан део хемије, посебно када радите са једначинама растворљивости или анализирате растворљивост различитих растворених материја. Када добро разумете $К_с_п$, на та питања постаје много лакше одговорити!
У овом водичу за хемију $К_с_п$ објаснићемо дефиницију хемије $К_с_п$, како да је решите (са примерима), који фактори утичу на њу и зашто је важна. На дну овог водича такође имамо табелу са вредностима $К_с_п$ за дугачку листу супстанци како бисмо вам олакшали проналажење константних вредности растворљивости.
Шта је $К_с_п$?
$К_с_п$ је познат као константа растворљивости или производ растворљивости. То је константа равнотеже која се користи за једначине када се чврста супстанца раствара у течном/воденом раствору. Подсећања ради, раствор (оно што се раствара) сматра се растворљивим ако се више од 1 грама може потпуно растворити у 100 мл воде.
$К_с_п$ се користи само за растворене супстанце слабо растворљив и не раствара се у потпуности у раствору. (Растворена материја је нерастворљив ако се ништа или скоро ништа од тога не раствори у раствору.) $К_с_п$ представља колико ће се растворене супстанце растворити у раствору.
Вредност $К_с_п$ варира у зависности од растворене супстанце. Што је супстанца растворљивија, већа је њена хемијска вредност $К_с_п$. А које су $К_с_п$ јединице? У ствари, нема јединицу! Вредност $К_с_п$ нема ниједну јединицу јер јемоларне концентрације реактаната и производа су различите за сваку једначину. То би значило да би јединица $К_с_п$ била другачија за сваки проблем и да би је било тешко решити, па да би је учинили једноставнијим, хемичари генерално одбацују јединице $К_с_п$ у потпуности. Како лепо од њих!
Како израчунати $К_с_п$?
У овом одељку објашњавамо како да напишете $К_с_п$ хемијске изразе и како да решите вредност $К_с_п$. За већину часова хемије ретко ћете морати да решавате вредност $К_с_п$; већину времена ћете писати изразе или користити $К_с_п$ вредности за решавање растворљивост (што објашњавамо како да урадите у одељку Зашто је $К_с_п$ важно).
Писање $К_с_п$ израза
Испод је једначина производа растворљивости коју прате четири $К_с_п$ хемијска проблема тако да можете видети како да испишете $К_с_п$ изразе.
За реакцију $А_аБ_б$(с) ⇌ $аА^б^{+}$(ак) + $бБ^а^{-}$ (ак)
Израз растворљивости је $К_с_п$= $[А^б^{+}]^а$ $[Б^а^{-}]^б$
Прва једначина је позната као једначина дисоцијације, а друга је уравнотежен израз $К_с_п$.
За ове једначине:
- А и Б представљају различите јоне и чврста тела. У овим једначинама, они се такође називају 'производи'.
- а и б представљају коефицијенте који се користе за балансирање једначине
- (ак) и (с) означавају у ком је стању производ (воденом или чврстом, респективно)
- Заграде означавају моларну концентрацију. Дакле, [АгЦл] представља моларну концентрацију АгЦл.
Да бисте исправно написали $К_с_п$ изразе, потребно је да добро познајете хемијска имена, полиатомске јоне и наелектрисања која су повезана са сваким јоном. Такође, кључна ствар коју треба имати на уму код ових једначина је да се свака концентрација (представљена угластим заградама) подиже на степен свог коефицијента у уравнотеженом изразу $К_с_п$.
Погледајмо неколико примера.
Пример 1
$ПбБр_2$(с) ⇌ $Пб^2^{+}$ (ак) + Бр^{¯}$ (ак)
листа јава низова
$К_с_п$= $[Пб^2^{+}]$ $[Бр¯]^2$
У овом проблему, не заборавите да квадрирате Бр у једначини $К_с_п$. Ово радите због коефицијента 2 у једначини дисоцијације.
Пример 2
ЦуС(с) ⇌ $Цу^{+}$ (ак) + С¯(ак)
$К_с_п$= [$Цу^{+}$] [С¯]
Пример 3
$Аг_2ЦрО_4$ (с) ⇌ 2$Аг^{+}$ (ак) + $ЦрО_4^2^{-}$ (ак)
$К_с_п$= $[Аг^{+}]^2$ [$ЦрО_4^2$]
Пример 4
$Цу_3$ $(ПО_4)^2$ (с) ⇌ Цу^2^{+}$ (ак) + ПО_4^3^{¯}$ (ак)
$К_с_п$ = $[Цу^2^{+}]^3$ [$ПО_4^3^¯$]$^2$
Решавање за $К_с_п$ са растворљивошћу
Да бисте израчунали вредност за $К_с_п$, морате да имате вредности моларне растворљивости или да можете да их пронађете.
Питање: Одредите $К_с_п$ АгБр (сребро бромида), с обзиром да је његова моларна растворљивост 5,71 к ^{¯}^7$ молова по литру.
Прво, треба да напишемо две једначине.
АгБр(с) ⇌ $Аг^{+}$ (ак) + $Бр^{¯}$ (ак)
$К_с_п$ = [$Аг^{+}$] [$Бр^{¯}$]
Сада, пошто у овом проблему решавамо стварну вредност од $К_с_п$, ми додајемо вредности растворљивости које смо добили:
индекоф лист
$К_с_п$ = (5,71 к ^{¯}^7$) (5,71 к ^{¯}^7$) = 3,26 к ^{¯}^13$
Вредност $К_с_п$ је 3,26 к ^{¯}^13$
Који фактори утичу на $К_с_п$?
У овом одељку разматрамо главне факторе који утичу на вредност константе растворљивости.
Температура
Већина растворених материја постаје растворљивија у течности како се температура повећава. Ако желите доказ, погледајте како се инстант кафа добро меша у шољици хладне воде у поређењу са шољом топле воде. Температура утиче на растворљивост и чврстих материја и гасова али није утврђено да има дефинисан утицај на растворљивост течности.
Притисак
Притисак такође може утицати на растворљивост, али само за гасове који се налазе у течностима. Хенријев закон каже да је растворљивост гаса директно пропорционална парцијалном притиску гаса.
Хенријев закон је написан као стр = кц , где
- стр је парцијални притисак гаса изнад течности
- к је константа Хенријевог закона
- ц је концентрација гаса у течности
Хенријев закон показује да, како се парцијални притисак смањује, концентрација гаса у течности такође опада, што заузврат смањује растворљивост. Дакле, мањи притисак доводи до мање растворљивости, а већи притисак доводи до веће растворљивости.
Можете видети Хенријев закон на делу ако отворите конзерву соде. Када је конзерва затворена, гас је под већим притиском и има много мехурића јер се много гаса раствори. Када отворите лименку, притисак се смањује и, ако оставите соду да одстоји довољно дуго, мехурићи ће на крају нестати јер је растворљивост смањена и више се не растварају у течности (избацили су из пића) .
Молецулар Сизе
Генерално, раствори са мањим молекулима су растворљивији од оних са честицама молекула. Лакше је растварачу да окружи мање молекуле, тако да се ти молекули могу растворити брже од већих молекула.
Зашто је $К_с_п$ важан?
Зашто је важна константа растворљивости? Испод су три кључна времена када ћете морати да користите $К_с_п$ хемију.
Да пронађе растворљивост раствора
Питате се како израчунати моларну растворљивост из $К_с_п$? Познавање вредности $К_с_п$ вам омогућава да пронађете растворљивост различитих растворених материја. Ево примера: Вредност $К_с_п$ $Аг_2СО_4$, сребрног сулфата, је 1,4×^{–}^5$. Одредити моларну растворљивост.
Прво, треба да напишемо једначину дисоцијације: $К_с_п$=$ [Аг^{+}]^2$ $[СО_4^2]$
Затим додајемо вредност $К_с_п$ да бисмо направили алгебарски израз.
1.4×^{–}^5$= $(2к)^2$ $(к)$
1,4×10$^{–}^5$= 4к^3$
авс снс
$к$=[$СО_4^2$]=1,5к^{-}^2$ М
к$= [$Аг^{+}$]=3,0к^{-}^2$ М
Предвидјети да ли ће се у реакцијама формирати талог
Када знамо вредност $К_с_п$ растворене супстанце, можемо схватити да ли ће се појавити талог ако се раствор њених јона помеша. Испод су два правила која одређују формирање талога.
- Јонски производ > $К_с_п$ тада ће доћи до падавина
- Јонски производ<$K_s_p$ then precipitation will not occur
Да бисте разумели заједнички јонски ефекат
$К_с_п$ је такође важан део заједничког ефекта јона. Ефекат заједничког јона каже да када се помешају два раствора који деле заједнички јон, раствор са мањом вредношћу $К_с_п$ ће се прво исталожити.
На пример, рецимо да се у раствор додају БиОЦл и ЦуЦл. Оба садрже $Цл^{-}$ јоне. БиОЦл-ова вредност $К_с_п$ је 1,8×^{–}^31$, а вредност ЦуЦл-а $К_с_п$ је 1,2×^{–}^6$. БиОЦл има мању вредност $К_с_п$, тако да ће се таложити пре ЦуЦл.
Табела константе производа растворљивости
Испод је графикон који приказује вредности $К_с_п$ за многе уобичајене супстанце. Вредности $К_с_п$ се односе на време када су супстанце око 25 степени Целзијуса, што је стандард. Пошто су вредности $К_с_п$ тако мале, могу постојати мање разлике у њиховим вредностима у зависности од извора који користите. Подаци у овој табели потичу са Универзитета Рходе Исланд Департман за хемију .
| Супстанца | Формула | $К_с_п$ Вредност |
| Алуминијум хидроксид | $Ал(ОХ)_3$ | 1,3×10$^{–}^33$ |
| Алуминијум фосфат | $АлПО_4$ | 6,3×10$^{–}^19$ |
| Баријум карбонат | $БаЦО_3$ | 5,1×10$^{–}^9$ |
| Баријум хромат | $БаЦрО_4$ | 1,2×10$^{–}^10$ |
| Баријум флуорид | $БаФ_2$ | 1,0×10$^{–}^6$ |
| Баријум хидроксид | $Ба(ОХ)_2$ | 5×10$^{–}^3$ |
| Баријум сулфат | $БаСО_4$ | 1,1×10$^{–}^10$ |
| Баријум сулфит | $БаСО_3$ | 8×10$^{–}^7$ |
| Баријум тиосулфат | $БаС_2О_3$ | 1,6×10$^{–}^6$ |
| Бизмутил хлорид | $БиОЦл$ | 1,8×10$^{–}^31$ |
| Бизмутил хидроксид | $БиООХ$ | 4×10$^{–}^10$ |
| Кадмијум карбонат | $ЦдЦО_3$ | 5,2×10$^{–}^12$ |
| Кадмијум хидроксид | $Цд(ОХ)_2$ | 2,5×10$^{–}^14$ |
| Кадмијум оксалат | $ЦдЦ_2О_4$ | 1,5×10$^{–}^8$ |
| Кадмијум сулфид | $ЦдС$ | 8×10$^{–}^28$ |
| Калцијум карбонат | $ЦаЦО_3$ | 2,8×10$^{–}^9$ |
| Калцијум хромат | $ЦаЦрО_4$ | 7,1×10$^{–}^4$ |
| Калцијум флуорид | $ЦаФ_2$ | 5,3×10$^{–}^9$ |
| Калцијум хидроген фосфат | $ЦаХПО_4$ | 1×10$^{–}^7$ |
| Калцијум хидроксид | $Ца(ОХ)_2$ | 5,5×10$^{–}^6$ |
| Калцијум оксалат | $ЦаЦ_2О_4$ | 2,7×10$^{–}^9$ |
| Калцијум фосфат | $Ца_3(ПО_4)_2$ | 2,0×10$^{–}^29$ |
| Калцијум сулфат | $ЦаСО_4$ | 9,1×10$^{–}^6$ |
| Калцијум сулфит | $ЦаСО_3$ | 6,8×10$^{–}^8$ |
| Хром (ИИ) хидроксид | $Цр(ОХ)_2$ | 2×10$^{–}^16$ |
| Хром (ИИИ) хидроксид | $Цр(ОХ)_3$ | 6,3×10$^{–}^31$ |
| Кобалт (ИИ) карбонат | $ЦоЦО_3$ | 1,4×10$^{–}^13$ |
| Кобалт (ИИ) хидроксид | $Цо(ОХ)_2$ | 1,6×10$^{–}^15$ |
| Кобалт (ИИИ) хидроксид | $Цо(ОХ)_3$ | 1,6×10$^{–}^44$ |
| Кобалт (ИИ) сулфид | $ЦоС$ | 4×10$^{–}^21$ |
| Бакар (И) хлорид | $ЦуЦл$ | 1,2×10$^{–}^6$ |
| Бакар (И) цијанид | $ЦуЦН$ | 3,2×10$^{–}^20$ |
| Бакар (И) јодид | $ЦуИ$ | 1,1×10$^{–}^12$ |
| Бакар (ИИ) арсенат | $Цу_3(АсО_4)_2$ | 7,6×10$^{–}^36$ |
| Бакар (ИИ) карбонат | $ЦуЦО_3$ | 1,4×10$^{–}^10$ |
| Бакар (ИИ) хромат | $ЦуЦрО_4$ | 3,6×10$^{–}^6$ |
| Бакар (ИИ) фероцијанид | $Цу[Фе(ЦН)_6]$ | 1,3×10$^{–}^16$ |
| Бакар (ИИ) хидроксид | $Цу(ОХ)_2$ | 2,2×10$^{–}^20$ |
| Бакар (ИИ) сулфид | $ЦуС$ | 6×10$^{–}^37$ |
| Гвожђе (ИИ) карбонат | $ФеЦО_3$ | 3,2×10$^{–}^11$ |
| Гвожђе (ИИ) хидроксид | $Фе(ОХ)_2$ | 8,0^{–}^16$ |
| Гвожђе (ИИ) сулфид | $ФеС$ | 6×10$^{–}^19$ |
| Гвожђе (ИИИ) арсенат | $ФеАсО_4$ | 5,7×10$^{–}^21$ |
| Гвожђе (ИИИ) фероцијанид | $Фе_4[Фе(ЦН)_6]_3$ | 3,3×10$^{–}^41$ |
| Гвожђе (ИИИ) хидроксид | $Фе(ОХ)_3$ | 4×10$^{–}^38$ |
| Гвожђе (ИИИ) фосфат | $ФеПО_4$ | 1,3×10$^{–}^22$ |
| Олово (ИИ) арсенат | $Пб_3(АсО_4)_2$ | 4×10$^{–}^6$ |
| Олово (ИИ) азид | $Пб(Н_3)_2$ | 2,5×10$^{–}^9$ |
| Олово (ИИ) бромид | $ПбБр_2$ | 4,0×10$^{–}^5$ |
| Олово (ИИ) карбонат | $ПбЦО_3$ | 7,4×10$^{–}^14$ |
| Олово (ИИ) хлорид | $ПбЦл_2$ | 1,6×10$^{–}^5$ |
| Олово (ИИ) хромат | $ПбЦрО_4$ | 2,8×10$^{–}^13$ |
| Олово (ИИ) флуорид | $ПбФ_2$ | 2,7×10$^{–}^8$ |
| Олово (ИИ) хидроксид | $Пб(ОХ)_2$ | 1,2×10$^{–}^15$ |
| Олово (ИИ) јодид | $ПбИ_2$ | 7,1×10$^{–}^9$ |
| Олово (ИИ) сулфат | $ПбСО_4$ | 1,6×10$^{–}^8$ |
| Олово (ИИ) сулфид | $ПбС$ | 3×10$^{–}^28$ |
| Литијум карбонат | $Ли_2ЦО_3$ | 2,5×10$^{–}^2$ |
| Литијум флуорид | $ЛиФ$ | 3,8×10$^{–}^3$ |
| Литијум фосфат | $Ли_3ПО_4$ | 3,2×10$^{–}^9$ |
| Магнезијум амонијум фосфат | $МгНХ_4ПО_4$ | 2,5×10$^{–}^13$ |
| Магнезијум арсенат | $Мг_3(АсО_4)_2$ | 2×10$^{–}^20$ |
| Магнезијум карбонат | $МгЦО_3$ | 3,5×10$^{–}^8$ |
| Магнезијум флуорид | $МгФ_2$ | 3,7×10$^{–}^8$ |
| Магнезијум хидроксид | $Мг(ОХ)_2$ | 1,8×10$^{–}^11$ |
| Магнезијум оксалат | $МгЦ_2О_4$ | 8,5×10$^{–}^5$ |
| Магнезијум фосфат | $Мг_3(ПО_4)_2$ | 1×10$^{–}^25$ |
| Манган (ИИ) карбонат | $МнЦО_3$ | 1,8×10$^{–}^11$ |
| Манган (ИИ) хидроксид | $Мн(ОХ)_2$ | 1,9×10$^{–}^13$ |
| Манган (ИИ) сулфид | $МнС$ | 3×10$^{–}^14$ |
| Жива (И) бромид | $Хг_2Бр_2$ | 5,6×10$^{–}^23$ |
| Жива (И) хлорид | $Хг_2Цл_2$ | 1,3×10$^{–}^18$ |
| Жива (И) јодид | $Хг_2И_2$ | 4,5×10$^{–}^29$ |
| Жива (ИИ) сулфид | $ХгС$ | 2×10$^{–}^53$ |
| Никл (ИИ) карбонат | $НиЦО_3$ | 6,6×10$^{–}^9$ |
| Никл (ИИ) хидроксид | $Ни(ОХ)_2$ | 2,0×10$^{–}^15$ |
| Никл (ИИ) сулфид | $НиС$ | 3×10$^{–}^19$ |
| Скандијум флуорид | $СцФ_3$ | 4,2×10$^{–}^18$ |
| Скандијум хидроксид | $Сц(ОХ)_3$ | 8,0×10$^{–}^31$ |
| Сребрни ацетат | $Аг_2ЦХ_3О_2$ | 2,0×10$^{–}^3$ |
| Сребрни арсенат | $Аг_3АсО_4$ | 1,0×10$^{–}^22$ |
| Сребрни азид | $АгН_3$ | 2,8×10$^{–}^9$ |
| Сребрни бромид | $АгБр$ | 5,0×10$^{–}^13$ |
| Сребрни хлорид | $АгЦл$ | 1,8×10$^{–}^10$ |
| Сребрни хромат | $Аг_2ЦрО_4$ | 1,1×10$^{–}^12$ |
| Сребрни цијанид | $АгЦН$ | 1,2×10$^{–}^16$ |
| Сребрни јодат | $АгИО_3$ | 3,0×10$^{–}^8$ |
| Сребрни јодид | $АгИ$ | 8,5×10$^{–}^17$ |
| Сребрни нитрит | $АгНО_2$ | 6,0×10$^{–}^4$ |
| Сребрни сулфат | $Аг_2СО_4$ | 1,4×10$^{–}^5$ |
| Сребрни сулфид | $Ат_2С$ | 6×10$^{–}^51$ |
| Сребрни сулфит | $Аг_2СО_3$ | 1,5×10$^{–}^14$ |
| Сребрни тиоцијанат | $АгСЦН$ | 1,0×10$^{–}^12$ |
| Стронцијум карбонат | $СрЦО_3$ | 1,1×10$^{–}^10$ |
| Стронцијум хромат | $СрЦрО_4$ | 2,2×10$^{–}^5$ |
| Стронцијум флуорид | $СрФ_2$ | 2,5×10$^{–}^9$ |
| Стронцијум сулфат | $СрСО_4$ | 3,2×10$^{–}^7$ |
| Талијум (И) бромид | $ТлБр$ | 3,4×10$^{–}^6$ |
| Талијум (И) хлорид | $ТлЦл$ | 1,7×10$^{–}^4$ |
| талијум (И) јодид | $ТлИ$ | 6,5×10$^{–}^8$ |
| Талијум (ИИИ) хидроксид | $Тл(ОХ)_3$ | 6,3×10$^{–}^46$ |
| Калај (ИИ) хидроксид | $Сн(ОХ)_2$ | 1,4×10$^{–}^28$ |
| Калај (ИИ) сулфид | $СнС$ | 1×10$^{–}^26$ |
| Цинк карбонат | $ЗнЦО_3$ | 1,4×10$^{–}^11$ |
| Цинк хидроксид | $Зн(ОХ)_2$ | 1,2×10$^{–}^17$ |
| Цинк оксалат | $ЗнЦ_2О_4$ | 2,7×10$^{–}^8$ |
| Цинк фосфат | $Зн_3(ПО_4)_2$ | 9,0×10$^{–}^33$ |
| Цинк сулфид | $ЗнС$ | 2×10$^{–}^25$ |
Закључак: $К_с_п$ Водич за хемију
Шта је $К_с_п$ у хемији? Константа производа растворљивости, или $К_с_п$, је важан аспект хемије када се проучава растворљивост различитих растворених материја. $К_с_п$ представља колико ће се растворене супстанце растворити у раствору, а што је супстанца растворљивија, то је већа хемијска вредност $К_с_п$.
Да бисте израчунали константу производа растворљивости, прво ћете морати да напишете једначину дисоцијације и уравнотежени израз $К_с_п$, а затим укључите моларне концентрације, ако су вам дате.
На константу растворљивости могу утицати температура, притисак и величина молекула, а важна је за одређивање растворљивости, предвиђање да ли ће се формирати талог и разумевање заједничког ефекта јона.
Шта је следеће?
Неутешни сте што сте завршили учење о константи растворљивости?Утопите своје туге наш комплетан водич за 11 правила растворљивости .
Тражите друге водиче за хемију?Научите како да уравнотежите хемијске једначине овде или прочитајте ових шест примера физичких и хемијских промена.
Полагати хемију у средњој школи?Саставили смо неколико одличних водича за учење за АП Цхем, ИБ Цхемистри и испит за државну хемију у Њујорку.