Löslighet från löslighetsproduktens konstant
– Målet är att beräkna lösligheten för koppar II-hydroxid. Vi får löslighetsproduktens konstanta KSP, vilket är lika med 2,2 gånger 10 till det negativa 20 vid 25 grader Celsius. Så låt oss först begripa detta problem. Låt oss säga att vi har lite koppar-II-hydroxid som är blå, så låt oss säga tappa lite koppar-II-hydroxid, en del fast koppar-IIhydroxid i en bägare som innehåller vatten. Detta är en lätt löslig jonförening. Så inte allt vi lägger i bägaren kommer att lösas upp. Låt oss bara säga att en liten del av detta löser sig, jag tar mitt suddgummi här och jag tar av mig en liten bit av vår solida där högst upp och låt oss säga att liten mängd förvandlas till joner. Så vilka joner skulle vi ha i lösning? Koppar II berättar att vi har koppar II plus joner i lösningar, så CU två plus och sedan har vi också hydroxidjoner i lösning OH minus. Så vi skulle ha några hydroxidioner i lösning två. Så småningom når vi jämvikt rätt? Så vi har en löslighetsjämvikt där upplösningshastigheten är lika med utfällningshastigheten. Så låt oss fortsätta och skriva ut det. Vad är den kemiska formeln för koppar II-hydroxid? Vi kan använda detta enkla lilla trick här för att korsa över dina laddningar för att räkna ut den kemiska formeln isCU med parentes OH och två här. Det är våra fasta ämnen och vi har också våra joner. Så CU två plus eller joner i lösning, vi har också hydroxidjoner i lösning, OH minus. Vi måste balansera detta så vi behöver en två framför hydroxiden och allt annat här skulle få en. Okej så låt oss sätta upp ett isbord. Så vi har vår ursprungliga koncentration, vår förändring och sedan slutligen vår koncentration vid jämvikt. Långt innan den lilla mängden koppar II-hydroxid löses upp, precis så den lilla mängd som jag raderade tidigare, gjorde vi inte ” har inget för koncentrationen av våra joner i lösning. Så att ”vår initiala koncentration av våra joner är noll. Låt oss nu tänka på den lilla mängden koppar II-hydroxid, det fasta ämnet som löstes upp. Okej så låt oss säga att x är lika med koncentrationen av koppar II-hydroxid som löser sig. Så vi tappar en koncentration av koppar II-hydroxid som vi säger är x. Titta på dina molförhållanden för varje mol koppar II-hydroxid som löses upp, vi får en mol koppar II plus joner i lösning. Så för att förlora, om vi ”släpper x för koncentrationen av koppar II hydroxidewe” kommer vi att få x för koncentrationen av koppar II plus joner i lösning. Och för hydroxidjoner, för varje mol koppar II-hydroxid som upplöses får vi två mol hydroxidjoner. Okej så istället för x så skulle det vara 2x. Okej så vi ska fortsätta 2x för koncentrationen av hydroxidjoner. Så vid jämvikt skulle koncentrationerna av höger orekvilibrium hos våra joner vara x för koppar II plus och 2x för hydroxid. Okej låt oss skriva orequilibriumuttryck, eller hur? Så KSP är lika med, välj på våra produkter, rätt så vi har CU två plus, vi lägger koncentrationen av CU två plus och drar koncentrationen till kraften för koefficienten, och här vår koefficient är en. Så höj den här till den första effekten. Därefter skulle vår andra produkt här vara hydroxidjonerna, så OH minus och dra upp den koncentrationen till koefficientens kraft, som i detta fall är två. Så vi måste sätta en två här och än en gång lämnar vi detta rena fasta ämne ur urekvivalensuttryck. Okej låt oss plugga in för KSP, löslighetsproduktkonstanten fick oss det är 2,2 gånger 10 till negativt 20. Så låt oss plugga in det, så detta är lika med 2,2 gånger 10 till det negativa 20 och detta är lika med koncentrationen av koppar II plus joner vid jämvikt som är x. Så vi lägger in det, detta är x till den första effekten gånger koncentrationen av hydroxidjoner vid jämvikt höjd till den andra effekten. Så det här skulle vara 2x och då måste vi kvadrera det här. Och det är här som vissa elever blir lite förvirrade, för om de säger bra, ”fördubblar du koncentrationen här, eller hur, och då kvadrerar du den inte, tyckte du att du gjorde samma sak två gånger? Men kom ihåg att det här är två olika saker. Detta 2x beror på molförhållandena, rätt och vi höjer det till koefficientens kraft eftersom det är vad du gör i ett jämviktsuttryck. Okej så det är två olika saker, vi gör inte samma sak två gånger. Okej, när vi gör vår algebra på höger sida skulle vi ha x gånger 4x kvadrat. Så det är lika med 4xkubad och detta är lika med 2,2 gånger 10 till det negativa 20. Så vi måste dela det med fyra, så vi måste dela 2,2 gånger 10 till det negativa 20 med en fyra, så du kan göra det i ditt huvud eller på miniräknaren, 2,2 gånger 10 till det negativa 20 Okej, vi delar det med fyra och vi får 5,5 gånger 10 till det negativa 21: a. Så vi har 5,5 gånger10 till negativa 21st är lika med x kubad. Okej så att lösa för x weneed att ta kubroten av 5.5 gånger 10 till negativa 21: e och tyvärr på den här kalkylatorn är det lite svårare än på de flesta miniräknare. I de flesta miniräknare är det ”snett rakt framåt och det är ganska lätt att göra. Så låt mig visa dig på väg att ta kubrot av något på denna TI-85 här. Så vi skulle sätta in, vi tar kubroten, så vi lägger en tre i henne och sedan är ett sätt att hitta detta att gå till 2: a katalogen och sedan bara gå uppåt här tills du ser symbolen. Okej så att jag inte ser det ännu och – där är det, så precis där är den symbol vi vill ha. Så vi försöker ta kubens rot, vi vill ha 5,5 gånger 10 till den negativa 21: a och det borde ge oss kubroten, som är lika med, låt ”gå framåt och runda det till 1,8 gånger 10 till negativa sju. Så detta är lika med, xis lika med 1,8 gånger 10 till negativt sju, och detta skulle vara koncentrationen, rätt , detta skulle vara molärt, detta skulle vara koncentrationen av koppar II plus vid jämvikt, höger, låt oss gå tillbaka hit. Så x är lika med koncentrationen av koppar II plus vid jämvikt och märker att det också är lika med molär löslighet för koppar II-hydroxid, eller hur? Det är hur mycket koppar IIhydroxid upplöstes, x. Så vi hittade molär löslighet av koppar II-hydroxid. Vår fråga ställde oss för löslighet, så de menade kanske mollöslighet, i vilket fall vi är klara eller kanske de betyder löslighet i gram per liter. Så låt oss fortsätta och gör det nu. Så detta är lika med, det här är lika med molär löslighet. Detta är molär löslighet, vilket är mol över liter. Tänk om de ville ha gram över liter? Okej, du måste ha molmassan av koppar II-hydroxid. Okej så att du kan leta upp det i ditt periodiska system. Så koppar II-hydroxid har en molmassa på 97,57 gram per mol. Så vårt svar här för molär löslighet, detta skulle vara mol per liter. Så om vi vill gå till löslighet i gram per liter, låt oss titta på våra enheter och se vad vi skulle göra. Vi har 1,8 gånger 10 till negativa sju mol över liter. Okej om du tittar på molmassan, okej om du vill ta gram över liter allt vi behöver göra är att multiplicera mollösligheten med molmassan eftersom enheterna för molmassan är gram över mol. Och om vi multiplicerar kommer annorlunda att avbrytas, rätt, och vi kommer att få gram över liter. Så låt oss fortsätta och göra beräkningen här. Så vi har, vi avrundade detta till 1,8 gånger 10 till negativa sju, med dess molära löslighet för att komma till lösligheten i gram per liter multiplicerar vi det med 97,57 vilket är molmassan av koppar II-hydroxid, och vi får, om vi runda det till 1,8 gånger 10 till negativa fem. Okej så det här är lika med 1,8 gånger 10 till negativt fem, och detta skulle vara gram över liter. Så detta är lösligheten, i en liter lösning kunde du bara lösa 1,8 gånger 10 till de negativa fem gram. Så koppar II-hydroxid är inte särskilt löslig alls. Okej så att ”hur man löser ut lösligheten om du” får löslighetsprodukten konstant KSP.