Proizvod rastvorljivosti (PS ili KPS)

Pretpostavimo da je rastvor elektrolita A₂B₃, slabo rastvorljiv, u prisustvu njegovog tela do zemlje (nerastvorljivi deo). Otopljeni dio je u obliku jona A⁺⁺⁺⁺ i B⁼, dok je nerastvorljivi dio u nejoniziranom obliku A ₂B₃. Dakle, postoji dinamička ravnoteža između A₂B_{3 i njegovih jona u rastvoru, što se može predstaviti jednačinom:}

Kao i svaki ekvilibrijum, i ovaj mora poštovati zakon:

Pošto koncentracija čvrste supstance ima konstantnu vrijednost, proizvod K_i · [A₂B_{3] u gornjoj formuli je također konstantan i naziva se} proizvodrastvorljivosti.

Prema tome, proizvod rastvorljivosti (Kps ili PS) je proizvod molarnih koncentracija jona koji postoje u zasićenom rastvoru, pri čemu se svaka koncentracija povećava na eksponent jednak odgovarajućem koeficijentu jona u odgovarajućem jednadžba disocijacije.

Primjeri:

Izraz K_{ps koristi se samo za zasićene rastvore elektrolita koji se smatraju nerastvorljivim, jer je koncentracija jona u rastvoru mala, što dovodi do razblaženih rastvora.}

K_ps je veličina koja zavisi samo od temperature. Što je elektrolit rastvorljiviji, veća je koncentracija jona u rastvoru, veća je vrednost K_ps; što je elektrolit manje rastvorljiv, što je niža koncentracija jona u rastvoru, to je niža vrednost K_{ps, pošto upoređene supstance predstavljaju isti odnos između jona.}

Primjer

Pošto imaju isti odnos jona (1: 1), CaCO₃ je rastvorljiviji od BaCO_{3, jer ima veća vrijednost Kps.}

Kada upoređene supstance imaju proporcije različitih jona, najrastvorljiviji je onaj sa najvećom rastvorljivošću.

Primjer

K_ps=[Ag⁺]² · [CrO ₄^2-

4 10 ^–12=(2x)^{2 x}

4 10^–12=4x³

X=1, 0,10-4 mol/L

rastvorljivost Ag₂CrO₄, stoga je u 1 L rastvora moguće rastvoriti do 10–4 ^{molova Ag}2_CrO4_.

BaSO_4(s) Ba²⁺_(aq) + SO 42-(aq) _K PS_{=1, 0. 10}-10

Y mol/L Y mol/L Y mol/L

K_PS=[Ba²⁺].[SO₄ 2-

10-10=(Y).(Y)

Y=1, 0.10-5 mol/L

rastvorljivost BaSO₄ stoga je u 1 L rastvora moguće rastvoriti do 10^–5 mol BaSO4_.

Ovim se zaključuje da je Ag₂CrO₄ rastvorljiviji od BaSO_4.

Efekat uobičajenih jona

Dodavanje zajedničkog jona u ravnotežu uzrokuje pomak u ravnoteži ulijevo, smanjujući rastvorljivost elektrolita.

U početku razmotrimo zasićenu otopinu elektrolita AB, bez prisustva pozadinskog tijela:

AB_(s) A⁺_(aq) + B^– _(aq)

Dodavanje A⁺ ili B^{– iona će pomaknuti ravnotežu prema smanjenju koncentracije jona, sve dok ove koncentracije ne zadovolje Ksp. Stoga dolazi do stvaranja taloga.}

U prisustvu taloga, dodavanje uobičajenog jona pomera ravnotežu prema stvaranju čvrstog elektrolita, tako da se zadrži proizvodkoncentracije jona.

Dodavanje čvrstog elektrolita ne mijenja ravnotežu ili broj jona u otopini.

Prognoza padavina

Kada pomiješamo dva različita elektrolita, u rastvoru, moguće je znati kada će se talog početi formirati, od dva jona tih elektrolita.

Na primjer: jednake količine Pb(NO₃)₂ 0,2 M i KI 0,2 M su pomiješane. formiranje precipitata PbI_2.

Dato: Kps do PbI₂=1, 4 10^–8

Da odgovorimo na pitanje, prvo moramo pronaći koncentraciju svakog jona u otopini:

Rješenje

Kada se dvije otopine pomiješaju, zapremina konačnog rastvora se udvostručuje, stoga koncentracije Pb²⁺ i I ^{– pad na pola}

Jonska jednačina koja predstavlja padavine je:

Pb²⁺_(aq) + 2l ^–_(aq)=> PbI_2(s)

Pošto njegov inverz predstavlja rastvaranje PbI_{2. Po dostizanju ravnoteže imamo:}

PbI_2(s) Pb²⁺_(aq) + 2I –(aq)

Q_ps je reakcijski količnik, koji se izračunava kao funkcija koncentracije jona koji se miješaju. Padavine nastaju kada je Q_ps veći ili jednak K_{ps. U našem slučaju nalazimo:}

Q_ps=[Pb²⁺] ·[i^–]²

Q_ps=(0, 1) · (0, 1)²

Q_ps=1, 0 10^–3

Pošto je K_ps=1, 4 10^–8 zaključujemo da je Q_ps> K_{ps, stoga dolazi do padavina.}