Amikor egy ionos molekula, például asztali só, feloldódik vízben, anionokká és kationokká alakul el. Az anionok atomok vagy molekulák, amelyek negatív töltésűek, mivel ezeknek egy vagy több extra elektronja van. A kationok olyan atomok vagy molekulák, amelyek pozitív töltésűek, mivel hiányzik egy vagy több elektron. Az ionkoncentráció kiszámítása, amely egy ionmolekulának a vízben való feloldódásakor következhet be, nem nehéz feladat, ha ismeri a molekulák oldhatósági állandóját és az ellentétesen töltött ion koncentrációját.
Vegye figyelembe a vizsgált ionos molekulát, és határozza meg, hogyan oldódik vízben - mi az ezekből származó kationok és anionok. Például az ólom (II) -fluorid, a PbFl2 ólomkationokat és fluoranionokat eredményez. Általában az ionos molekulák molekulaképleteit először a kationnal írják le.
Keresse meg a molekula oldhatósági szorzási állandóját. Az oldhatósági termékállandó azt tükrözi, hogy az ionos molekula mennyire oldódik egy moláris (M) oldatban. Az alábbi referenciaszakasz második láncszáma számos ionos molekula oldhatósági állandóit tartalmazza. Innentől láthatjuk, hogy az ólom (II) -fluorid oldhatósági állandója 1,1x10 ^ -7.
Írja be az oldhatósági termékállandó általános egyenletét, majd töltse ki a vizsgált molekula részleteit. Az AyBz általános ionmolekulák oldhatósági szorzata állandó:
Oldékonyság állandó = (A koncentrációja) ^ y x (B koncentrációja) ^ z
Ha hozzáadunk egy mol PbFl2-t annyi vízhez, hogy az összes PbFl2 koncentrációja 1 mol (M) legyen, akkor az egyenletünk így néz ki:
1,1 x 10 ^ -7 = (a Pb-kation koncentrációja) ^ 1 x (az Fl-anion koncentrációja) ^ 2))
Ismerje meg a kation vagy az anion koncentrációját a másik számára megoldandó módon. Nem tudja kiszámítani az egyik ion koncentrációját a másik ismerete nélkül. A kémiai könyvek problémái mindig adnak egyet; a laboratóriumban titrálással meg kell mérni az egyik ion koncentrációját. Képzeljük el a példánkban, hogy a fluorendion koncentrációja oldatban 3,0 x 10 ^ -3 M volt.
A Pb-kation koncentrációjának oldhatósági egyenletének megoldása:
A Pb-kation koncentrációja = 1,1 x 10 ^ -7 / az Fl-anion koncentrációja
Az ismert koncentrációjú Fl-anion bekapcsolásával hozamok állnak rendelkezésre.
A Pb-kation koncentrációja = 1,1 x 10 ^ -7 / 1,0 x 10-3 = 1,1 x 10 ^ -10 M
Az ólomkation koncentrációja PbFl2 oldatban, amelynek fluorid anion koncentrációja 1,0 x 10 ^ -3 M, 1,1 x 10 ^ -10 M.