Contente
- Reação de Solubilidade do Formulado
- Formular Equação Ksp
- Substitua e Resolva
- Determinar quantidade dissolvida
Na química, alguns sólidos iônicos têm baixa solubilidade na água. Parte da substância se dissolve e permanece um pedaço de material sólido. Para calcular exatamente quanto se dissolve, use Ksp, a constante do produto de solubilidade, juntamente com uma expressão derivada da reação de equilíbrio da solubilidade da substância.
Reação de Solubilidade do Formulado
Escreva a equação da reação de solubilidade balanceada para a substância em que está interessado. Essa é a equação que descreve o que acontece quando as partes sólidas e dissolvidas atingem o equilíbrio. Para dar um exemplo, fluoreto de chumbo, PbF2, dissolve-se em íons chumbo e fluoreto em uma reação reversível:
PbF2 ⇌ Pb2+ + 2F-
Observe que as cobranças positivas e negativas devem ser equilibradas nos dois lados. Observe também que, embora o chumbo tenha uma ionização +2, o fluoreto tem -1. Para equilibrar as cargas e levar em conta o número de átomos de cada elemento, você multiplica o flúor no lado direito pelo coeficiente 2.
Formular Equação Ksp
Procure a constante do produto de solubilidade para a substância em que está interessado. Os livros e sites de química têm tabelas de sólidos iônicos e as constantes correspondentes do produto de solubilidade. Para seguir o exemplo do fluoreto de chumbo, o Ksp é 3,7 x 10-8. Esta figura fica no lado esquerdo do Ksp equação. No lado direito, você divide cada íon entre colchetes. Observe que um íon poliatômico possui seus próprios colchetes; você não o separa em elementos individuais. Para os íons com coeficientes, o coeficiente se torna uma potência, como na seguinte expressão:
Ksp= 3,7 x 10-8 = 2
Substitua e Resolva
A expressão acima iguala a constante Ksp do produto de solubilidade com os dois íons dissolvidos, mas ainda não fornece a concentração. Para encontrar a concentração, substitua X por cada íon, da seguinte maneira:
Ksp= 3,7 x 10-8 = (X) (X)2
Isso trata cada íon como distinto, ambos com uma molaridade de concentração e o produto dessas molaridades é igual a Ksp, o produto de solubilidade constante. No entanto, o segundo íon (F) é diferente. Tem um coeficiente de 2, o que significa que cada íon fluoreto conta separadamente. Para explicar isso após a substituição por X, coloque o coeficiente entre parênteses:
Ksp= 3,7 x 10-8 = (X) (2X)2
Agora resolva para o X:
3,7 x 10-8 = (X) (4X2)
3,7 x 10-8 = 4X3
X = 0,0021 M
Esta é a concentração da solução em moles por litro.
Determinar quantidade dissolvida
Para encontrar a quantidade de substância dissolvida, multiplique por litros de água e depois multiplique pela massa molar. Por exemplo, se sua substância dissolveu em 500 mL de água, 0,0021 moles por litro vezes 0,5 litro é igual a 0,00105 moles. A partir da tabela periódica, a massa atômica média do chumbo é 207,2 e o flúor é 19,00. Como a molécula de fluoreto de chumbo possui 2 átomos de flúor, multiplique sua massa por 2 para obter 38,00. A massa molar total de fluoreto de chumbo é de 245,20 gramas por mole. Como a sua solução possui 0,0021 moles de substância dissolvida, 0,0021 moles vezes 245,20 gramas por mole fornece 0,515 gramas de íons de chumbo e fluoreto dissolvidos.