Lærer du kemi, men forstår ikke helt opløselighedsproduktkonstanten eller vil du lære mere om det? Ikke sikker på, hvordan man beregner molær opløselighed fra $K_s_p$? Opløselighedskonstanten, eller $K_s_p$, er en vigtig del af kemien, især når du arbejder med opløselighedsligninger eller analyserer opløseligheden af forskellige opløste stoffer. Når du har et solidt greb om $K_s_p$, bliver disse spørgsmål meget nemmere at besvare!
I denne $K_s_p$ kemiguide forklarer vi $K_s_p$ kemidefinitionen, hvordan man løser den (med eksempler), hvilke faktorer der påvirker den, og hvorfor den er vigtig. Nederst i denne guide har vi også en tabel med $K_s_p$ værdierne for en lang liste af stoffer for at gøre det nemt for dig at finde opløselighedskonstanter.
Hvad er $K_s_p$?
$K_s_p$ er kendt som opløselighedskonstanten eller opløselighedsproduktet. Det er ligevægtskonstanten, der bruges til ligninger, når et fast stof opløses i en væske/vandig opløsning. Som en påmindelse betragtes et opløst stof (det der opløses) som opløseligt, hvis mere end 1 gram af det kan opløses fuldstændigt i 100 ml vand.
svæver i css
$K_s_p$ bruges til opløste stoffer, der kun er let opløselig og opløses ikke helt i opløsning. (Et opløst stof er uopløselige hvis intet eller næsten intet af det opløses i opløsning.) $K_s_p$ repræsenterer, hvor meget af det opløste stof vil opløses i opløsning.
Værdien af $K_s_p$ varierer afhængigt af det opløste stof. Jo mere opløseligt et stof er, jo højere er dets $K_s_p$ kemiværdi. Og hvad er $K_s_p$-enhederne? Faktisk har den ikke en enhed! $K_s_p$-værdien har ingen enheder, fordimolære koncentrationer af reaktanterne og produkterne er forskellige for hver ligning. Dette ville betyde, at $K_s_p$-enheden ville være forskellig for hvert problem og ville være svær at løse, så for at gøre det enklere, dropper kemikere generelt $K_s_p$-enheder helt. Hvor er det pænt af dem!
Hvordan beregner du $K_s_p$?
I dette afsnit forklarer vi, hvordan man skriver $K_s_p$ kemiudtryk, og hvordan man løser værdien af $K_s_p$. For de fleste kemiklasser behøver du sjældent at løse for værdien af $K_s_p$; det meste af tiden vil du skrive udtrykkene ud eller bruge $K_s_p$-værdier til at løse for opløselighed (hvilket vi forklarer, hvordan man gør i afsnittet Hvorfor er $K_s_p$ vigtigt).
Skrive $K_s_p$ udtryk
Nedenfor er opløselighedsproduktligningen, som efterfølges af fire $K_s_p$ kemiproblemer så du kan se, hvordan du skriver $K_s_p$-udtryk.
Til reaktionen $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)
Opløselighedsudtrykket er $K_s_p$= $[A^b^{+}]^a$ $[B^a^{-}]^b$
Den første ligning er kendt som en dissociationsligning, og den anden er det balancerede $K_s_p$-udtryk.
For disse ligninger:
- EN og B repræsenterer forskellige ioner og faste stoffer. I disse ligninger omtales de også som 'produkter'.
- -en og b repræsentere koefficienter, der bruges til at balancere ligningen
- (aq) og (s) angiver, hvilken tilstand produktet er i (henholdsvis vandig eller fast)
- Beslag står for molær koncentration. Så [AgCl] repræsenterer den molære koncentration af AgCl.
For at kunne skrive $K_s_p$-udtryk korrekt, skal du have et godt kendskab til kemiske navne, polyatomiske ioner og de ladninger, der er forbundet med hver ion. Det vigtigste, du skal være opmærksom på med disse ligninger, er også, at hver koncentration (repræsenteret med firkantede parenteser) hæves til styrken af dens koefficient i det afbalancerede $K_s_p$-udtryk.
Lad os se på et par eksempler.
Eksempel 1
$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$= $[Pb^2^{+}]$ $[Br¯]^2$
I dette problem, glem ikke at kvadratet Br i $K_s_p$ ligningen. Det gør du på grund af koefficienten 2 i dissociationsligningen.
Eksempel 2
CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)
streng til char
$K_s_p$= [$Cu^{+}$] [S¯]
Eksempel 3
$Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)
$K_s_p$= $[Ag^{+}]^2$ [$CrO_4^2$]
Eksempel 4
$Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ Cu^2^{+}$ (aq) + PO_4^3^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = $[Cu^2^{+}]^3$ [$PO_4^3^¯$]$^2$
Løsning for $K_s_p$ med opløselighed
For at kunne beregne en værdi for $K_s_p$, skal du have molære opløselighedsværdier eller være i stand til at finde dem.
Spørgsmål: Bestem $K_s_p$ af AgBr (sølvbromid), givet at dets molære opløselighed er 5,71 x ^{¯}^7$ mol pr. liter.
Først skal vi skrive de to ligninger ud.
AgBr(s) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = [$Ag^{+}$] [$Br^{¯}$]
Nu, da vi i dette problem løser for en faktisk værdi på $K_s_p$, tilslutter vi de opløselighedsværdier, vi fik:
$K_s_p$ = (5,71 x ^{¯}^7$) (5,71 x ^{¯}^7$) = 3,26 x ^{¯}^13$
Værdien af $K_s_p$ er 3,26 x ^{¯}^13$
Hvilke faktorer påvirker $K_s_p$?
I dette afsnit diskuterer vi de vigtigste faktorer, der påvirker værdien af opløselighedskonstanten.
java iterator til kort
Temperatur
De fleste opløste stoffer bliver mere opløselige i en væske, når temperaturen øges. Hvis du gerne vil have bevis, så se, hvor godt instant kaffe blander sig i en kop koldt vand sammenlignet med en kop varmt vand. Temperatur påvirker opløseligheden af både faste stoffer og gasser men har ikke vist sig at have en defineret indvirkning på væskers opløselighed.
Tryk
Tryk kan også påvirke opløseligheden, men kun for gasser, der er i væsker. Henrys lov siger, at opløseligheden af en gas er direkte proportional med gassens partialtryk.
Henriks lov er skrevet som s = kc , hvor
- s er gassens partialtryk over væsken
- k er Henrys lov konstant
- c er koncentrationen af gas i væsken
Henrys lov viser, at når partialtrykket falder, falder koncentrationen af gas i væsken også, hvilket igen mindsker opløseligheden. Så mindre tryk resulterer i mindre opløselighed, og mere tryk resulterer i mere opløselighed.
Du kan se Henrys lov i aktion, hvis du åbner en dåse sodavand. Når dåsen lukkes, er gassen under mere tryk, og der er masser af bobler, fordi meget af gassen er opløst. Når du åbner dåsen, falder trykket, og hvis du lader sodavandet sidde længe nok, vil boblerne til sidst forsvinde, fordi opløseligheden er faldet, og de er ikke længere opløst i væsken (de er boblet ud af drikken) .
Molekylær størrelse
Generelt er opløste stoffer med mindre molekyler mere opløselige end dem med molekyler partikler. Det er lettere for opløsningsmidlet at omgive mindre molekyler, så disse molekyler kan opløses hurtigere end større molekyler.
reactjs kort
Hvorfor er $K_s_p$ vigtigt?
Hvorfor betyder opløselighedskonstanten noget? Nedenfor er tre vigtige tidspunkter, du skal bruge $K_s_p$ kemi.
At finde opløseligheden af opløste stoffer
Gad vide, hvordan man beregner molær opløselighed fra $K_s_p$? At kende værdien af $K_s_p$ giver dig mulighed for at finde opløseligheden af forskellige opløste stoffer. Her er et eksempel: $K_s_p$-værdien af $Ag_2SO_4$ ,sølvsulfat, er 1,4×^{–}^5$. Bestem den molære opløselighed.
Først skal vi udskrive dissociationsligningen: $K_s_p$=$ [Ag^{+}]^2$ $[SO_4^2]$
Dernæst tilslutter vi $K_s_p$ værdien for at skabe et algebraisk udtryk.
1,4×^{–}^5$= $(2x)^2$ $(x)$
1,4×^{–}^5$= x^3$
$x$=[$SO_4^2$]=1,5x^{-}^2$ M
x$= [$Ag^{+}$]=3,0x^{-}^2$ M
At forudsige, om et bundfald vil dannes i reaktioner
Når vi kender $K_s_p$ værdien af et opløst stof, kan vi finde ud af, om der vil opstå et bundfald, hvis en opløsning af dets ioner blandes. Nedenfor er de to regler, der bestemmer dannelsen af et bundfald.
java hej program
- Ionisk produkt > $K_s_p$, så vil der forekomme nedbør
- Ionisk produkt<$K_s_p$ then precipitation will not occur
For at forstå den almindelige ioneffekt
$K_s_p$ er også en vigtig del af den fælles ioneffekt. Den fælles ion-effekt siger, at når to opløsninger, der deler en fælles ion, blandes, vil det opløste stof med den mindre $K_s_p$-værdi udfældes først.
For eksempel, lad os sige, at BiOCl og CuCl tilsættes til en opløsning. Begge indeholder $Cl^{-}$-ioner. BiOCl's $K_s_p$ værdi er 1,8×^{–}^31$ og CuCls $K_s_p$ værdi er 1,2×^{–}^6$. BiOCl har den mindre $K_s_p$ værdi, så det vil udfælde før CuCl.
Opløselighed Produktkonstant tabel
Nedenfor er et diagram, der viser $K_s_p$-værdierne for mange almindelige stoffer. $K_s_p$ værdierne er for, når stofferne er omkring 25 grader Celsius, hvilket er standard. Fordi $K_s_p$ værdierne er så små, kan der være mindre forskelle i deres værdier afhængigt af hvilken kilde du bruger. Dataene i dette diagram kommer fra University of Rhode Island's Kemisk Institut .
| Stof | Formel | $K_s_p$ Værdi |
| Aluminiumhydroxid | $Al(OH)_3$ | 1,3×^{–}^33$ |
| Aluminiumfosfat | $AlPO_4$ | 6,3×^{–}^19$ |
| Bariumkarbonat | $BaCO_3$ | 5,1×^{–}^9$ |
| Bariumkromat | $BaCrO_4$ | 1,2×^{–}^10$ |
| Bariumfluorid | $BaF_2$ | 1,0×^{–}^6$ |
| Bariumhydroxid | $Ba(OH)_2$ | 5×^{–}^3$ |
| Bariumsulfat | $BaSO_4$ | 1,1×^{–}^10$ |
| Bariumsulfit | $BaSO_3$ | 8×^{–}^7$ |
| Bariumthiosulfat | $BaS_2O_3$ | 1,6×^{–}^6$ |
| Bismuthylchlorid | $BiOCl$ | 1,8×^{–}^31$ |
| Bismuthylhydroxid | $BiOOH$ | 4×^{–}^10$ |
| Cadmiumcarbonat | $CdCO_3$ | 5,2×^{–}^12$ |
| Cadmiumhydroxid | $Cd(OH)_2$ | 2,5×^{–}^14$ |
| Cadmiumoxalat | $CdC_2O_4$ | 1,5×^{–}^8$ |
| Cadmiumsulfid | $CdS$ | 8×^{–}^28$ |
| Calciumcarbonat | $CaCO_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Calciumchromat | $CaCrO_4$ | 7,1×^{–}^4$ |
| Calciumfluorid | $CaF_2$ | 5,3×^{–}^9$ |
| Calcium hydrogenphosphat | $CaHPO_4$ | 1×^{–}^7$ |
| Calciumhydroxid | $Ca(OH)_2$ | 5,5×^{–}^6$ |
| Calciumoxalat | $CaC_2O_4$ | 2,7×^{–}^9$ |
| Calciumfosfat | $Ca_3(PO_4)_2$ | 2,0×^{–}^29$ |
| Calciumsulfat | $CaSO_4$ | 9,1×^{–}^6$ |
| Calciumsulfit | $CaSO_3$ | 6,8×^{–}^8$ |
| Chrom(II)hydroxid | $Cr(OH)_2$ | 2×^{–}^16$ |
| Chrom(III)hydroxid | $Cr(OH)_3$ | 6,3×^{–}^31$ |
| Cobalt (II) carbonat | $CoCO_3$ | 1,4×^{–}^13$ |
| Cobalt(II)hydroxid | $Co(OH)_2$ | 1,6×^{–}^15$ |
| Cobalt(III)hydroxid | $Co(OH)_3$ | 1,6×^{–}^44$ |
| Cobalt(II)sulfid | $CoS$ | 4×^{–}^21$ |
| Kobber(I)chlorid | $CuCl$ | 1,2×^{–}^6$ |
| Kobber(I)cyanid | $CuCN$ | 3,2×^{–}^20$ |
| Kobber(I)iodid | $CuI$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Kobber (II) arsenat | $Cu_3(AsO_4)_2$ | 7,6×^{–}^36$ |
| Kobber(II)carbonat | $CuCO_3$ | 1,4×^{–}^10$ |
| Kobber (II) kromat | $CuCrO_4$ | 3,6×^{–}^6$ |
| Kobber (II) ferrocyanid | $Cu[Fe(CN)_6]$ | 1,3×^{–}^16$ |
| Kobber(II)hydroxid | $Cu(OH)_2$ | 2,2×^{–}^20$ |
| Kobber(II)sulfid | $CuS$ | 6×^{–}^37$ |
| Jern (II) carbonat | $FeCO_3$ | 3,2×^{–}^11$ |
| Jern(II)hydroxid | $Fe(OH)_2$ | 8,0^{–}^16$ |
| Jern(II)sulfid | $FeS$ | 6×^{–}^19$ |
| Jern (III) arsenat | $FeAsO_4$ | 5,7×^{–}^21$ |
| Jern (III) ferrocyanid | $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ | 3,3×^{–}^41$ |
| Jern(III)hydroxid | $Fe(OH)_3$ | 4×^{–}^38$ |
| Jern (III) fosfat | $FePO_4$ | 1,3×^{–}^22$ |
| Bly (II) arsenat | $Pb_3(AsO_4)_2$ | 4×^{–}^6$ |
| Bly(II)azid | $Pb(N_3)_2$ | 2,5×^{–}^9$ |
| Bly (II) bromid | $PbBr_2$ | 4,0×^{–}^5$ |
| Bly (II) carbonat | $PbCO_3$ | 7,4×^{–}^14$ |
| Bly(II)chlorid | $PbCl_2$ | 1,6×^{–}^5$ |
| Bly (II) kromat | $PbCrO_4$ | 2,8×^{–}^13$ |
| Bly(II)fluorid | $PbF_2$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Bly(II)hydroxid | $Pb(OH)_2$ | 1,2×^{–}^15$ |
| Bly(II)iodid | $PbI_2$ | 7,1×^{–}^9$ |
| Bly(II)sulfat | $PbSO_4$ | 1,6×^{–}^8$ |
| Bly(II)sulfid | $PbS$ | 3×^{–}^28$ |
| Lithiumcarbonat | $Li_2CO_3$ | 2,5×^{–}^2$ |
| Lithiumfluorid | $LiF$ | 3,8×^{–}^3$ |
| Lithiumphosphat | $Li_3PO_4$ | 3,2×^{–}^9$ |
| Magnesiumammoniumphosphat | $MgNH_4PO_4$ | 2,5×^{–}^13$ |
| Magnesium arsenat | $Mg_3(AsO_4)_2$ | 2×^{–}^20$ |
| Magnesiumkarbonat | $MgCO_3$ | 3,5×^{–}^8$ |
| Magnesiumfluorid | $MgF_2$ | 3,7×^{–}^8$ |
| Magnesiumhydroxid | $Mg(OH)_2$ | 1,8×^{–}^11$ |
| Magnesiumoxalat | $MgC_2O_4$ | 8,5×^{–}^5$ |
| Magnesiumfosfat | $Mg_3(PO_4)_2$ | 1×^{–}^25$ |
| Mangan (II) carbonat | $MnCO_3$ | 1,8×^{–}^11$ |
| Mangan(II)hydroxid | $Mn(OH)_2$ | 1,9×^{–}^13$ |
| Mangan(II)sulfid | $MnS$ | 3×^{–}^14$ |
| Kviksølv(I)bromid | $Hg_2Br_2$ | 5,6×^{–}^23$ |
| Kviksølv(I)chlorid | $Hg_2Cl_2$ | 1,3×^{–}^18$ |
| Kviksølv (I) iodid | $Hg_2I_2$ | 4,5×^{–}^29$ |
| Kviksølv (II) sulfid | $HgS$ | 2×^{–}^53$ |
| Nikkel (II) carbonat | $NiCO_3$ | 6,6×^{–}^9$ |
| Nikkel(II)hydroxid | $Ni(OH)_2$ | 2,0×^{–}^15$ |
| Nikkel(II)sulfid | $NiS$ | 3×^{–}^19$ |
| Scandium fluorid | $ScF_3$ | 4,2×^{–}^18$ |
| Scandiumhydroxid | $Sc(OH)_3$ | 8,0×^{–}^31$ |
| Sølv acetat | $Ag_2CH_3O_2$ | 2,0×^{–}^3$ |
| Sølv arsenat | $Ag_3AsO_4$ | 1,0×^{–}^22$ |
| Sølvazid | $AgN_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Sølvbromid | $AgBr$ | 5,0×^{–}^13$ |
| Sølvklorid | $AgCl$ | 1,8×^{–}^10$ |
| Sølvkromat | $Ag_2CrO_4$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Sølvcyanid | $AgCN$ | 1,2×^{–}^16$ |
| Sølv iod | $AgIO_3$ | 3,0×^{–}^8$ |
| Sølv iodid | $AgI$ | 8,5×^{–}^17$ |
| Sølvnitrit | $AgNO_2$ | 6,0×^{–}^4$ |
| Sølvsulfat | $Ag_2SO_4$ | 1,4×^{–}^5$ |
| Sølvsulfid | $At_2S$ | 6×^{–}^51$ |
| Sølv sulfit | $Ag_2SO_3$ | 1,5×^{–}^14$ |
| Sølvthiocyanat | $AgSCN$ | 1,0×^{–}^12$ |
| Strontiumcarbonat | $SrCO_3$ | 1,1×^{–}^10$ |
| Strontiumchromat | $SrCrO_4$ | 2,2×^{–}^5$ |
| Strontiumfluorid | $SrF_2$ | 2,5×^{–}^9$ |
| Strontiumsulfat | $SrSO_4$ | 3,2×^{–}^7$ |
| Thallium(I)bromid | $TlBr$ | 3,4×^{–}^6$ |
| Thallium(I)chlorid | $TlCl$ | 1,7×^{–}^4$ |
| Thallium(I)iodid | $TlI$ | 6,5×^{–}^8$ |
| Thallium(III)hydroxid | $Tl(OH)_3$ | 6,3×^{–}^46$ |
| Tin(II)hydroxid | $Sn(OH)_2$ | 1,4×^{–}^28$ |
| Tin(II)sulfid | $SnS$ | 1×^{–}^26$ |
| Zinkkarbonat | $ZnCO_3$ | 1,4×^{–}^11$ |
| Zinkhydroxid | $Zn(OH)_2$ | 1,2×^{–}^17$ |
| Zinkoxalat | $ZnC_2O_4$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Zinkfosfat | $Zn_3(PO_4)_2$ | 9,0×^{–}^33$ |
| Zinksulfid | $ZnS$ | 2×^{–}^25$ |
Konklusion: $K_s_p$ Kemiguide
Hvad er $K_s_p$ i kemi? Opløselighedsproduktkonstanten, eller $K_s_p$, er et vigtigt aspekt af kemi, når man studerer opløseligheden af forskellige opløste stoffer. $K_s_p$ repræsenterer, hvor meget af det opløste stof, der vil opløses i opløsning, og jo mere opløseligt et stof er, jo højere er kemi-$K_s_p$-værdien.
For at beregne opløselighedsproduktkonstanten skal du først udskrive dissociationsligningen og det afbalancerede $K_s_p$-udtryk og derefter tilslutte de molære koncentrationer, hvis du får dem.
Opløselighedskonstanten kan påvirkes af temperatur, tryk og molekylstørrelse, og det er vigtigt for at bestemme opløseligheden, forudsige om et bundfald vil dannes og forstå den almindelige ioneffekt.
Hvad er det næste?
Utrøsteligt, at du er færdig med at lære om opløselighedskonstanten?Overdøv dine sorger vores komplette guide til de 11 opløselighedsregler .
Leder du efter andre kemiguider?Lær hvordan du afbalancerer kemiske ligninger her, eller læs disse seks eksempler på fysiske og kemiske forandringer igennem.
Tager du kemi i gymnasiet?Vi har samlet flere gode studievejledninger til AP Chem, IB Chemistry og NY State Chemistry Regents-eksamenen.