용해도 곱 상수로부터의 용해도
-목표는 수산화 구리 II의 용해도를 계산하는 것입니다. 우리는 용해도 곱 상수 KSP가 주어집니다. 이것은 섭씨 25도에서 2.2x10에서 -20과 같습니다. 따라서이 문제를 먼저 개념화하겠습니다. 파란색 인 구리 II 수산화물이 있다고 가정 해 봅시다. 그래서 물이 들어있는 비커에 약간의 구리 II 수산화물, 약간의 고체 II 수산화 구리를 넣는다 고합시다. 이것은 약간 용해되는 이온 성 화합물입니다. 따라서 우리가 비커에 넣은 모든 것이 용해되는 것은 아닙니다. 이 중 작은 부분 만 용해된다고 가정 해 봅시다. 여기에 지우개를 가져 가고 상단에있는 고체를 조금 떼어 내고 소량이 이온으로 변한다고합시다. 그렇다면 우리는 용액에 어떤 이온을 가질까요? 구리 II는 용액에 구리 II 플러스 이온이 있으므로 CU 2 플러스와 용액 OH 마이너스에 수산화 이온이 있음을 알려줍니다. 그래서 우리는 용액 2에 약간의 수산화물이있을 것입니다. 결국 우리는 평형에 도달했습니다. 그래서 우리는 용해 속도가 침전 속도와 같은 용해도 평형을 갖게됩니다. 그래서 계속해서 그것을 적어 봅시다. 수산화 구리의 화학 공식은 무엇입니까? 우리는 괄호 OH와 여기에 2가있는 화학식 isCU를 알아 내기 위해 전하를 교차하는이 간단한 트릭을 사용할 수 있습니다. 그것은 우리의 고체이고 우리는 또한 이온을 가지고 있습니다. 그래서 CU 2 플러스 또는 이온 용액, 우리는 또한 용액에 수산화물, OH 마이너스를 가지고 있습니다. 이 균형을 맞춰야하므로 수산화물 앞에 2 개가 필요하고 다른 모든 것은 1 개가됩니다. 자, 빙상을 설정하겠습니다. 초기 농도, 변화, 그리고 최종적으로 평형 상태의 농도를가집니다. 적은 양의 수산화 구리 II가 용해되기 훨씬 전에 제가 이전에 지웠던 적은 양을 제거했습니다. ” 용액에있는 이온의 농도에 대한 것이 없습니다. 이것이 “우리 이온의 초기 농도입니다.”0입니다. 이제 용해 된 고체 인 구리 II 수산화 구리의 소량에 대해 생각해 봅시다. x가 용해되는 수산화 구리의 농도와 같다고합시다. 그래서 우리는 x라고 말할 수있는 수산화 구리의 농도를 잃게 될 것입니다. 용해되는 구리 II 수산화물 1 몰에 대한 몰 비율을 살펴보면 용액에 1 몰의 구리 II와 이온이 생깁니다. 따라서 손실에 대해 “수산화 구리의 농도에 대해 x를 제거하면 용액에있는 구리 II의 농도와 이온의 농도에 대해 x를 얻을 수 있습니다.” 그리고 수산화물 이온의 경우, 용해되는 구리 II 수산화물 1 몰당 2 몰의 수산화물 이온을 얻습니다. 그래서 x 대신에 2x가 될 것입니다. 좋습니다. 그래서 우리는 수산화 이온의 농도에 대해 2x를 얻을 것입니다. 따라서 평형 상태에서 이온의 평형 농도는 구리 II 플러스의 경우 x, 수산화물의 경우 2x가됩니다. 자, 평 형식을 쓰겠습니다. 그럼 KSP는 다음과 같습니다. 제품을 보면, CU 2 더하기, CU 2 더하기, CU 2 더하기, 농도를 계수의 거듭 제곱으로 올립니다. 우리의 계수는 1입니다. 그래서 이것을 첫 번째 제곱으로 올립니다. 다음으로 우리의 다른 곱은 수산화 이온이 될 것입니다. 그래서 OH 마이너스이고 그 농도를 계수의 제곱으로 엮습니다.이 경우에는 2입니다. 여기에서 다시 한 번이 순수한 고체를 평형 표현에서 벗어납니다. 좋습니다. KSP에 연결해 보겠습니다. 용해도 곱 상수는 2.2 곱하기 10에서 -20으로 주어졌습니다. 그러니 연결하겠습니다. 이것은 2.2 곱하기 10의 마이너스 20과 같고 이것은 평형 상태에서 구리 II + 이온의 농도 x와 같습니다. 그래서 우리는 이것을 넣습니다. 이것은 x의 첫 번째 거듭 제곱 곱하기 평형 상태의 수산화 이온 농도를 두 번째 제곱으로 올렸습니다. 그래서 이것은 2x가되고 여기에 제곱해야합니다. 그리고 이것은 일부 학생들이 약간 혼란스러워하는 곳입니다. 만약 그들이 잘 말한다면 “여기 집중력을 두 배로 늘리고, 그 다음 네가 제곱하고 있습니다”똑같은 것을 두 번 좋아하지 않습니까?하지만 기억하세요, 이것들은 두 가지 다른 것입니다. 이 2x는 몰비 때문입니다. 맞습니다. 그리고 우리는 그것을 계수의 거듭 제곱으로 올립니다. 왜냐하면 그것이 여러분이 평형 표현에서하는 일이기 때문입니다. 자, 이것들은 서로 다른 두 가지입니다. 우리는 같은 일을 두 번하지 않습니다. 좋아, 우리가 오른쪽에서 대수를 할 때 우리는 x 곱하기 4x 제곱이 될 것입니다. 그래서 그것은 4xcubed와 같고 이것은 2.2 곱과 같습니다 10에서 -20으로. 그래서 우리는 그것을 4로 나눌 필요가 있습니다. 그래서 우리는 2.2 곱하기 10에서 -20을 4로 나눌 필요가 있습니다. 그래서 여러분은 이것을 머리 나 계산기에서 할 수 있습니다. 2.2 곱하기 10에서 -20 좋아요, 우리는 이것을 4로 나누고 5.5 곱하기 10의 -21을 얻습니다. 그래서 우리는 5.5 곱하기 10의 음수 21은 x 세제곱과 같습니다. x를 풀려면 5의 세제곱근을 취해야합니다.5 곱하기 10에서 -21까지, 불행히도이 계산기에서는 “대부분의 계산기보다 약간 까다 롭습니다. 대부분의 계산기에서는 매우 간단하고 쉽게 할 수 있습니다. 그러니 큐브 루트를 취하는 편도를 보여 드리겠습니다.” 여기 TI-85에 뭔가를 넣을 것입니다. 그래서 우리는 큐브 루트를 가져갈 것입니다. 그래서 우리는 여기에 3을 넣은 다음 이것을 찾는 한 가지 방법은 두 번째 카탈로그로 이동 한 다음 볼 때까지 위로 이동하는 것입니다. 상징물. 좋아, 아직 안보여요.-저기 있고, 그래서 우리가 원하는 기호가 있습니다. 그래서 우리는 세제곱근을 취하려고합니다. 우리는 5.5 곱하기 10에서 -21의 제곱을 원합니다. 입방근은 다음과 같습니다. 1.8 x 10에서 -7로 반올림합니다. 따라서 이것은 x는 1.8 x 10에서 -7과 같습니다. 그리고 이것은 농도가 될 것입니다. , 이것은 어금니가 될 것입니다. 이것은 평형 상태에서 구리 II의 농도가 될 것입니다. 맞습니다. 그래서 x는 평형 상태에서 구리 II의 농도와 같고 또한 수산화 구리의 몰 용해도와 동일하다는 것을 알 수 있습니다. 그래서 우리는 수산화 구리 II의 몰 용해도를 찾았습니다. 우리의 질문은 우리에게 용해도를 물었습니다. 그래서 그것들은 우리가 끝낸 경우에 몰 용해도를 의미하거나 리터당 그램 단위의 용해도를 의미 할 수 있습니다. 그래서 지금 진행해 보겠습니다. 그래서 이것은 같고, 이것은 몰 용해도와 같습니다. 이것은 리터 이상의 몰인 몰 용해도입니다. 리터 이상의 그램을 원하면 어떨까요? 좋아, 구리 II 수산화물의 몰 질량이 필요합니다. 그럼 당신은 주기율표에서 그것을 찾아 볼 수 있습니다. 따라서 구리 II 수산화물은 몰 질량이 97.57g / 몰입니다. 그래서 여기에서 몰 용해도에 대한 답은 리터당 몰입니다. 따라서 리터당 그램 단위의 용해도를 얻으려면 단위를 살펴보고 무엇을해야하는지 살펴 보겠습니다. 우리는 리터에 1.8 x 10에서 -7의 몰을 가지고 있습니다. 몰 질량을 보면, 리터 이상의 그램을 얻고 싶다면 몰 질량의 단위가 몰에 대한 그램이기 때문에 몰 용해도에 몰 질량을 곱하면됩니다. 그리고 우리가 곱하면, themoles는 취소됩니다. 맞습니다. 그리고 우리는 리터 이상의 그램으로 끝날 것입니다. 그래서 여기에서 계산을 해봅시다. 그래서 우리는 이것을 1.8 곱하기 10에서 -7로 반올림했습니다. 용해도를 얻기위한 몰 용해도는 리터당 그램으로 우리는 그것에 97.57을 곱합니다. 이것은 수산화 구리 II의 몰 질량입니다. 1.8 곱하기 10에서 -5로 반올림합니다. 좋습니다. 이것은 1.8 곱하기 10에서 -5와 같습니다. 그리고 이것은 리터에 대한 그램이 될 것입니다. 그래서 이것은 용해도입니다. 1 리터의 용액에서 여러분은 단지 1.8 x 10을 녹일 수 있습니다. 따라서 구리 II 수산화물은 전혀 용해되지 않습니다. 용해도 곱 상수 KSP가 주어지면 용해도를 계산하는 방법입니다.