Όταν ένα ιοντικό μόριο, όπως το επιτραπέζιο αλάτι, διαλύεται στο νερό, διαχωρίζεται σε ανιόντα και κατιόντα. Τα ανιόντα είναι άτομα ή μόρια που είναι αρνητικά φορτισμένα επειδή έχουν ένα ή περισσότερα επιπλέον ηλεκτρόνια. Τα κατιόντα είναι άτομα ή μόρια που είναι θετικά φορτισμένα επειδή λείπουν ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια. Ο υπολογισμός της συγκέντρωσης ενός ιόντος που προκύπτει όταν ένα ιοντικό μόριο διαλύεται στο νερό δεν είναι ένα δύσκολο εγχείρημα όσο γνωρίζετε τη σταθερότητα διαλυτότητας των μορίων και τη συγκέντρωση του αντίθετα φορτισμένου ιόντος.
Εξετάστε το ιοντικό μόριο που μελετάτε και καθορίστε πώς διαλύεται στο νερό - ποια είναι τα κατιόντα και τα ανιόντα που προκύπτουν. Για παράδειγμα, το φθοριούχο μόλυβδο (II), PbFl2, αποδίδει κατιόντα μολύβδου και ανιόντα φθορίου. Γενικά, οι μοριακοί τύποι των ιοντικών μορίων γράφονται πρώτα με το κατιόν.
Αναζητήστε τη σταθερότητα του προϊόντος διαλυτότητας του μορίου σας. Η σταθερά προϊόντος διαλυτότητας είναι μια αντανάκλαση του πόσο λεπτομερώς διαλύεται το ιοντικό μόριο σε ένα διάλυμα 1 Μ (Μ). Ο δεύτερος σύνδεσμος στην ενότητα "Αναφορές" παρακάτω περιέχει τις σταθερές διαλυτότητας για πολλά ιοντικά μόρια. Από εκεί, βλέπουμε ότι η σταθερά διαλυτότητας για φθοριούχο μόλυβδο (II) είναι 1,1 x 10-7.
Γράψτε τη γενική εξίσωση για το προϊόν διαλυτότητας σταθερή, στη συνέχεια συμπληρώστε τις λεπτομέρειες για το μόριο που μελετάτε. Το σταθερό προϊόν διαλυτότητας για ένα γενικό ιοντικό μόριο AyBz είναι:
Ρυθμός διαλυτότητας = (Συγκέντρωση του A) ^ y x (Συγκέντρωση του B) ^ z
Αν προσθέσουμε ένα γραμμομόριο PbFl2 σε αρκετό νερό για να μας δώσει μια συνολική συγκέντρωση PbFl2 1 MOLAR (M), η εξίσωση μας θα μοιάζει με αυτό:
1.1 x 10 ^ -7 = (Συγκέντρωση του κατιόντος Pb) ^ 1 χ (Συγκέντρωση του ανιόντος Fl) ^ 2))
Μάθετε τη συγκέντρωση είτε του κατιόντος είτε του ανιόντος για την επίλυση του άλλου. Δεν μπορείτε να υπολογίσετε τη συγκέντρωση ενός ιόντος χωρίς να γνωρίζετε το άλλο. Τα προβλήματα στα βιβλία χημείας θα δώσουν πάντα ένα. στο εργαστήριο θα πρέπει να μετρήσετε τη συγκέντρωση ενός από τα ιόντα χρησιμοποιώντας τιτλοδότηση. Στο παράδειγμα μας, φανταστείτε ότι η συγκέντρωση του ανιόντος φθορίου στο διάλυμα ήταν 3,0 x 10 -3 Μ.
Η επίλυση της εξίσωσης σταθεράς διαλυτότητας για τη συγκέντρωση του κατιόντος Pb μας δίνει:
Συγκέντρωση του κατιόντος Pb = 1,1 χ 10 ^ -7 / Συγκέντρωση του ανιόντος Fl
Συνδέοντας την γνωστή συγκέντρωση των αποδόσεων Fl anion.
Συγκέντρωση του κατιόντος Pb = 1,1 χ 10 ^ -7 / 1,0 χ 10-3 = 1,1 χ 10 ^ -10 Μ
Η συγκέντρωση κατιόντος μολύβδου σε ένα διάλυμα PbFl2 με συγκέντρωση ανιόντος φθορίου 1,0x10-3 Μ είναι 1,1 χ 10-4 Μ.