Rozpustnost z konstanty produktu rozpustnosti
– Cílem je vypočítat rozpustnost hydroxidu měďnatého II. Dali jsme konstantu produktu rozpustnosti KSP, která se rovná 2,2krát 10 až záporné hodnotě 20 při 25 stupních Celsia. Pojďme tedy nejprve tento problém pojímat. Řekněme, že máme nějaký hydroxid měďnatý II, který je modrý, takže řekněme, že do kádinky obsahující vodu přidáme nějaký hydroxid měďnatý II, nějaký pevný hydroxid měďnatý. Jedná se o slabě rozpustnou iontovou sloučeninu. Takže ne všechno, co vložíme do kádinky, se rozpustí. Řekněme, že se jen malá část z toho rozpustí, vezmu sem svoji gumu a vzlétnu tam nahoře malou část naší pevné látky a řekněme, že malé množství se změní na ionty. Jaké ionty bychom tedy měli v roztoku? Měď II nám říká, že v roztocích máme ionty mědi plus plus, takže CU dva plus a pak také mají hydroxidové ionty v roztoku OH minus. Takže bychom měli v roztoku dva nějaké hydroxidy. Nakonec dosáhneme rovnováhy správně? Takže máme rovnováhu rozpustnosti, kde rychlost rozpouštění je rovna rychlosti srážení. Pojďme tedy do toho a napišme to. Jaký je chemický vzorec pro hydroxid měďnatý II? Mohli bychom zde použít tento jednoduchý malý trik přechodu přes vaše náboje, abychom zjistili chemický vzorec isCU se závorkou OH a dvěma zde. To jsou naše pevné látky a také naše ionty. Takže CU dva plus nebo ionty v roztoku, máme také hydroxidy v roztoku, mínus OH. Musíme to vyvážit, takže potřebujeme dva před hydroxidem a všechno ostatní by tu dostalo jeden. Dobře, tak pojďme „sestavit ledový stůl. Takže máme počáteční koncentraci, naši změnu a nakonec naši koncentraci v rovnováze. Dobře předtím, než se rozpustí malé množství hydroxidu měďnatého II, tak, aby malé množství, které jsem dříve vymazal, jsme neudělali“ Nemáme nic pro koncentraci našich iontů v roztoku. Takže to je naše počáteční koncentrace našich iontů, je nula. Nyní pojďme přemýšlet o malém množství hydroxidu měďnatého II, pevné látce, která se rozpustila. Dobře, tak řekněme, že x je rovna koncentraci hydroxidu měďnatého II, který se rozpouští. Takže „ztratíme koncentraci hydroxidu měďnatého II, což řekneme x. Podívejte se na své molární poměry pro každý jeden mol hydroxidu měďnatého II, který se rozpustí, dostaneme jeden mol mědi II plus ionty v roztoku. Takže za ztrátu, pokud „přemístíme x pro koncentraci hydroxidu měďnatého II“ získáme x pro koncentraci mědi II plus ionty v roztoku. A pro hydroxidové ionty dostaneme za každý jeden mol hydroxidu měďnatého II, který se rozpustí, dva moly hydroxidových iontů. Dobře, takže místo x to bude „d. 2x. Dobře, takže budeme znovu získávat 2x za koncentraci hydroxidových iontů. Takže při rovnováze budou správné rovnovážné koncentrace našich iontů x pro měď II plus a 2x pro hydroxid. Dobře, zapíšeme si rovnovážný výraz, že? Takže KSP se rovná, díváme se na naše produkty, že máme CU dva plus, dáváme koncentraci CU dva plus a hodnotíme koncentraci na sílu koeficientu, a tady náš koeficient je jedna. Zvyšte to na první mocninu. Dalším naším dalším produktem by zde byly hydroxidové ionty, takže OH mínus a věřte, že koncentrace na mocninu koeficientu, který je v tomto případě dvojka. Musíme tedy dát zde a znovu necháme tuto čistou pevnou látku z čistého rovnovážného výrazu. V pořádku, připojme KSP, produkt rozpustnosti nám byl dán 2,2 krát 10 na záporných 20. Zapojme to, takže to se rovná 2,2 krát 10 záporné hodnotě 20 a to se rovná koncentraci mědi II plus iontů v rovnováze, která je x. Dali jsme to tedy do tohoto, je to x na první mocninu krát koncentrace hydroxidových iontů v rovnováze zvýšenou na druhou mocninu. Takže by to bylo 2x a pak to tady musíme umocnit. A to je místo, kde někteří studenti dostanou trochu zmatek, protože když řeknou dobře, „zdvojnásobíte koncentraci tady, že jo, a pak to„ srovnáváte, že se vám nelíbí “, že se vám dvakrát líbila stejná věc? Pamatujte si však, že tyto dvě různé věci. Toto 2x je kvůli molárním poměrům, správně, a my to zvýšíme na sílu koeficientu, protože to je to, co děláte v rovnovážném výrazu. Dobře, takže to jsou dvě různé věci, neděláme to samé dvakrát. Dobře, když děláme naši algebru na pravé straně, měli bychom x krát 4x na druhou. Takže to se rovná 4xcubed a to se rovná 2,2krát 10 na zápornou hodnotu 20. Takže to musíme vydělit čtyřmi, takže musíme vydělit 2,2krát 10 na zápornou 20 čtyřkou, abyste to mohli udělat v hlavě nebo na kalkulačce 2,2krát 10 na zápornou 20 Dobře, vydělíme to čtyřmi a dostaneme 5,5 krát 10 na záporné 21. místo. Takže máme 5,5 krát 10 na minus 21 se rovná x krychle. Dobře, takže při řešení pro x weneed převzít krychli kořen 5.5krát 10 na negativní 21. a bohužel na této kalkulačce je to trochu komplikovanější než u většiny kalkulaček. Ve většině kalkulaček je to „spretty rovně vpřed a je to docela snadné. Takže vám jednou ukážu, abyste si vzali kořen krychle něčeho na tomto TI-85. Takže bychom dali dovnitř, vezmeme kořen krychle, takže dáme tři a pak jeden způsob, jak to najít, je jít do 2. katalogu a pak se jen posunout nahoru, dokud neuvidíte symbol. Dobře, takže to ještě nevidím a – Tady je, takže právě tady je symbol, který chceme. Takže se pokoušíme převzít kořen krychle, chceme 5,5 krát 10 na záporné 21. a to by nám mělo dát kořen krychle, který se rovná, nechť „sgo dopředu a zaokrouhlit to na 1,8 krát 10 na zápornou sedmičku. Takže toto se rovná, x je rovno 1,8 krát 10 na zápornou sedmičku, a to by byla koncentrace, správně , to by bylo molární, to by byla koncentrace mědi II plus v rovnováze, že jo, pojďme zpátky nahoru. Takže x se rovná koncentraci mědi II plus v rovnováze a všimněte si, že se také rovná molární rozpustnosti hydroxidu měďnatého II, že? To je kolik hydroxidu měďnatého rozpuštěného, x. Zjistili jsme tedy molární rozpustnost hydroxidu měďnatého II. Naše otázka nás žádala o rozpustnost, takže možná mysleli na rozpustnost v molech, v takovém případě jsme to udělali, nebo možná znamenají rozpustnost v gramech na litr. Pojďme to tedy udělat hned. To se tedy rovná, to se rovná molární rozpustnosti. Jedná se o molární rozpustnost, která je molů na litry. Co kdyby chtěli gramy na litry? Dobře, budete potřebovat molární hmotnost hydroxidu měďnatého II. Dobře, takže to můžete vyhledat na své periodické tabulce. Hydroxid měďnatý II má tedy molární hmotnost 97,57 gramů na mol. Naše odpověď zde pro molární rozpustnost by byla molů na litr. Pokud tedy chceme přejít na rozpustnost v gramech na litr, podívejme se na naše jednotky a podívejme se, co musíme udělat. Máme 1,8 krát 10 až záporných sedm molů na litry. Dobře, pokud se podíváte na molární hmotnost, v pořádku, pokud chcete dosáhnout gramů na litry, vše, co musíme udělat, je znásobit molární rozpustnost v molární hmotnosti, protože jednotky pro molární hmotnost jsou gramy na mol. A když se množíme, tak se tyle zruší, že jo, a my nakonec skončíme s gramy nad litry. Pojďme tedy do toho a udělejme si zde výpočet. Takže máme, toto zaokrouhlíme na 1,8krát 10 na záporných sedm, s jeho molární rozpustností se dostaneme k rozpustnosti v gramech na litr vynásobíme tím, že 97,57, což je molární hmotnost hydroxidu měďnatého II, a dostaneme, pokud zaokrouhlíme to na 1,8krát 10 na zápornou pětku. Dobře, to se rovná 1,8krát 10 na zápornou pětku, a to by bylo gramů na litry. Takže toto je rozpustnost, v jednom litru roztoku bys mohl rozpustit jen 1,8krát na záporných pět gramů. Takže hydroxid měďnatý II není vůbec příliš rozpustný. Dobře, takže jak zjistit rozpustnost, pokud zadáte konstantu rozpustného produktu KSP.