Løselighet fra løselighetsproduktkonstanten
– Målet er å beregne løseligheten til kobber II-hydroksid. Vi har gitt løselighetsproduktet konstant KSP, som er lik 2,2 ganger 10 til minus 20 ved 25 grader Celsius. Så la oss konseptualisere dette problemet først. La oss si at vi har noe kobber II-hydroksid som er blått, så la oss si putt litt kobber II-hydroksid, noe solid kobber II-hydroksid i et begerholdig vann. Dette er en litt løselig ionisk forbindelse. Så ikke alt vi legger i begeret kommer til å oppløses. La oss si at bare en liten del av dette løser seg opp. Jeg tar viskelæret mitt hit, og jeg tar av oss litt av det faste stoffet vårt der øverst og la oss si at liten mengde blir til ioner. Så hvilke ioner ville vi ha i løsningen? Kobber II forteller oss at vi har kobber II pluss ioner i løsninger, så CU to pluss og så har vi også hydroksidioner i løsning OH minus. Så vi ville ha noen hydroksidioner i løsning to. Til slutt når vi likevekt til høyre? Så vi har en løselighetsvekt der oppløsningshastigheten er lik nedbørhastigheten. Så la oss fortsette og skrive det ut. Hva er den kjemiske formelen for kobber II-hydroksid? Vi kan bruke dette enkle lille trikset her for å krysse over ladningene dine for å finne ut den kjemiske formelen isCU med parentes OH og en to her. Det er våre faste stoffer, og vi har også våre ioner. Så CU to pluss eller ioner i løsning, vi har også hydroksidioner i løsning, OH minus. Vi må balansere dette, så vi trenger en to foran hydroksiden, og alt annet her vil få en. Greit så la oss sette opp et isbord. Så vi har vår første konsentrasjon, vår endring, og til slutt vår konsentrasjon i likevekt. Vel før den lille mengden kobber II-hydroksyd løses opp, akkurat slik at den lille mengden som jeg slettet tidligere, gjorde vi ikke » t har noe for konsentrasjonen av ionene våre i løsning. Slik at «vår første konsentrasjon av ionene våre, er den null. La oss nå tenke på den lille mengden kobber II-hydroksid, det faste stoffet som oppløste seg. OK, la oss si at x er lik konsentrasjonen av kobber II-hydroksid som oppløses. Så vi kommer til å miste en konsentrasjon av kobber II hydroksid som vi vil si er x. Se på molforholdene dine for hvert eneste mol kobber II hydroksid som oppløses, vi får ett mol kobber II pluss ioner i oppløsning. Så for å miste, hvis vi «frigjør x for konsentrasjonen av kobber II hydroksidve», vil vi få x for konsentrasjonen av kobber II pluss ioner i løsning. Og for hydroksidioner, for hvert mol kobber II-hydroksid som oppløses, får vi to mol hydroksidioner. Greit så i stedet for x ville det være 2x. Greit så vi skal fortsette 2x for konsentrasjonen av hydroksidioner. Så ved likevekt ville konsentrasjonene av høyre ourequilibrium av ionene våre være x for kobber II pluss og 2x for hydroksid. Greit la oss skrive ourequilibrium-uttrykk, ikke sant? Så KSP er lik, velkomen til produktene våre, ikke sant vi har CU to pluss, vi setter konsentrasjonen av CU to pluss og øker konsentrasjonen til kraften til koeffisienten, og her koeffisienten vår er en. Så løft dette til første kraft. Neste vårt andre produkt her vil være hydroksidionene, så OH minus og sveis den konsentrasjonen til kraften til koeffisienten som i dette tilfellet er to. Så vi må sette en to her, og nok en gang lar vi dette rene faste stoffet ligge utenfor urikvivalensuttrykket. Ok, la oss plugge inn for KSP, løselighetsproduktkonstanten ble gitt oss, det er 2,2 ganger 10 til det negative 20. Så la oss plugge det inn, så dette er lik 2,2 ganger 10 til det negative 20, og dette er lik konsentrasjonen av kobber II pluss ioner ved likevekt som er x. Så vi setter det inn, dette er x til den første effekten ganger konsentrasjonen av hydroksidioner i likevekt hevet til den andre effekten. Så dette ville være to ganger, og da må vi kvadratere det her. Og det er her noen studenter blir litt forvirrede, for hvis de sier godt, «fordobler du konsentrasjonen her, ikke sant, og så kvadrerer du den ikke, ville du ikke like det samme to ganger? Men husk at disse er to forskjellige ting. Dette 2x skyldes molforholdene, riktig, og vi hever det til koeffisientens kraft fordi det er det du gjør i et likevektsuttrykk. Greit, så det er to forskjellige ting, vi gjør ikke det samme to ganger. Greit, når vi gjør vår algebra på høyre side, ville vi ha x ganger 4x kvadrat. Så det er lik 4xkubet og dette er lik 2,2 ganger 10 til det negative 20. Så vi må dele det med fire, så vi må dele 2,2 ganger 10 til det negative 20 med en fire, så du kan gjøre det i hodet eller på kalkulatoren, 2,2 ganger 10 til det negative 20 Ok, vi deler det med fire, og vi får 5,5 ganger 10 til det negative 21.. Så vi har 5,5 ganger10 til negativ 21. er lik x kubikk. Greit så å løse for x finert å ta terningroten til 5.5 ganger 10 til negativt 21. og dessverre på denne kalkulatoren er det litt vanskeligere enn på de fleste kalkulatorer. I de fleste kalkulatorer er det ganske enkelt rett frem og det er ganske enkelt å gjøre. Så la meg vise deg på vei for å ta kubaroten av noe på denne TI-85 her. Så vi legger inn, vi tar kubaroten, så vi setter en tre i henne, og deretter er en måte å finne dette på å gå til 2. katalog og så bare gå oppover her til du ser symbolet. Greit så jeg ser det ikke ennå, og – det er det, så akkurat det er det symbolet vi vil ha. Så vi prøver å ta terningroten til, vi vil ha 5,5 ganger 10 til den negative 21. og det skal gi oss terningroten, som er lik, la oss gå fremover og runde den til 1,8 ganger 10 til negativ syv. Så dette er lik, x er lik 1,8 ganger 10 til negativ syv, og dette ville være konsentrasjonen, ikke sant , dette ville være molar, dette ville være konsentrasjonen av kobber II pluss i likevekt, ikke sant, la oss gå opp hit igjen. Så x er lik konsentrasjonen av kobber II pluss ved likevekt og merkes at det også er lik molær løselighet av kobber II hydroksid, ikke sant? Det er hvor mye kobber IIhydroksid oppløst, x. Så vi fant molar løselighet av kobber II hydroksid. Spørsmålet vårt ba oss om løselighet, så de mente kanskje moloppløselighet. I så fall er vi ferdige, eller kanskje de betyr oppløselighet i gram per liter. Så la oss gjøre det nå. Så dette er lik, dette er lik molær løselighet. Dette er molar løselighet, som er mol over liter. Hva om de ville ha gram over liter? Greit, du må ha den molare massen av kobber II-hydroksid. Greit slik at du kan se opp på det periodiske systemet. Så kobber II-hydroksyd har en molær masse på 97,57 gram per mol. Så svaret vårt her for molær løselighet, dette vil være mol per liter. Så hvis vi ønsker å gå til oppløselighet i gram per liter, la oss se på enhetene våre og se hva vi har å gjøre. Vi har 1,8 ganger 10 til de negative syv mol over liter. Greit hvis du ser på molarmassen, greit hvis du vil gram over liter alt vi trenger å gjøre er å multiplisere molarløseligheten med molarmasse fordi enhetene for molarmassen er gram over mol. Og hvis vi multipliserer, vil annullene avbrytes, ikke sant, og vi vil ende opp med gram over liter. Så la oss fortsette og gjøre beregningen her. Så vi har avrundet dette til 1,8 ganger 10 til minus syv, med det er molar løselighet for å komme til løseligheten i gram per liter multipliserer vi det med 97,57 som er molmassen av kobber II hydroksid, og vi får, hvis vi rund det til 1,8 ganger 10 til negativt fem. Greit så dette er lik 1,8 ganger 10 til negativt fem, og dette vil være gram over liter. Så dette er løseligheten, i en liter løsning kan du bare oppløse 1,8 ganger 10 til de negative fem gram. Så kobber II-hydroksid er ikke veldig løselig i det hele tatt. Greit slik at «hvordan finne ut løseligheten hvis du» får løselighetsproduktet konstant KSP.