Lär du dig kemi men förstår inte riktigt löslighetsproduktens konstant eller vill lära dig mer om det? Osäker på hur man beräknar molär löslighet från $K_s_p$? Löslighetskonstanten, eller $K_s_p$, är en viktig del av kemin, särskilt när du arbetar med löslighetsekvationer eller analyserar lösligheten för olika lösta ämnen. När du har ett gediget grepp om $K_s_p$ blir dessa frågor mycket lättare att besvara!
I denna $K_s_p$ kemiguide kommer vi att förklara $K_s_p$ kemidefinitionen, hur man löser den (med exempel), vilka faktorer som påverkar den och varför den är viktig. Längst ner i den här guiden har vi även en tabell med $K_s_p$-värdena för en lång lista med ämnen för att göra det enkelt för dig att hitta löslighetskonstantvärden.
Vad är $K_s_p$?
$K_s_p$ är känd som löslighetskonstanten eller löslighetsprodukten. Det är jämviktskonstanten som används för ekvationer när ett fast ämne löses i en flytande/vattenlösning. Som en påminnelse anses ett löst ämne (det som löses upp) vara lösligt om mer än 1 gram av det kan lösas helt i 100 ml vatten.
$K_s_p$ används för lösta ämnen som endast är det lätt löslig och löser sig inte helt i lösning. (Ett löst ämne är olöslig om ingenting eller nästan ingenting av det löser sig i lösning.) $K_s_p$ representerar hur mycket av det lösta ämnet som kommer att lösas upp i lösning.
Värdet på $K_s_p$ varierar beroende på det lösta ämnet. Ju mer lösligt ett ämne är, desto högre är dess $K_s_p$ kemivärde. Och vad är $K_s_p$-enheterna? Egentligen har den ingen enhet! Värdet $K_s_p$ har inga enheter eftersommolära koncentrationer av reaktanterna och produkterna är olika för varje ekvation. Detta skulle innebära att $K_s_p$-enheten skulle vara olika för varje problem och skulle vara svår att lösa, så för att göra det enklare, tappar kemister i allmänhet $K_s_p$-enheter helt och hållet. Vad snällt av dem!
Hur beräknar du $K_s_p$?
I det här avsnittet förklarar vi hur man skriver ut $K_s_p$ kemiuttryck och hur man löser värdet på $K_s_p$. För de flesta kemiklasser behöver du sällan lösa för värdet av $K_s_p$; för det mesta kommer du att skriva ut uttrycken eller använda $K_s_p$-värden att lösa för löslighet (vilket vi förklarar hur man gör i avsnittet Varför är $K_s_p$ viktigt).
Skriva $K_s_p$ uttryck
Nedan är löslighetsproduktekvationen som följs av fyra $K_s_p$ kemiproblem så att du kan se hur du skriver ut $K_s_p$-uttryck.
För reaktionen $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)
Löslighetsuttrycket är $K_s_p$= $[A^b^{+}]^a$ $[B^a^{-}]^b$
Den första ekvationen är känd som en dissociationsekvation, och den andra är det balanserade uttrycket $K_s_p$.
För dessa ekvationer:
- A och B representerar olika joner och fasta ämnen. I dessa ekvationer kallas de också för 'produkter'.
- a och b representerar koefficienter som används för att balansera ekvationen
- (aq) och (s) anger vilket tillstånd produkten är i (vattenhaltig respektive fast)
- Fästen står för molar koncentration. Så [AgCl] representerar den molära koncentrationen av AgCl.
För att skriva $K_s_p$-uttryck korrekt måste du ha goda kunskaper om kemiska namn, polyatomära joner och laddningarna som är associerade med varje jon. Det viktigaste att vara medveten om med dessa ekvationer är också att varje koncentration (representerad av hakparenteser) höjs till styrkan av sin koefficient i det balanserade uttrycket $K_s_p$.
Låt oss titta på några exempel.
tcp ip-modell
Exempel 1
$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$= $[Pb^2^{+}]$ $[Br¯]^2$
I detta problem, glöm inte att kvadraten Br i $K_s_p$ ekvationen. Du gör detta på grund av koefficienten 2 i dissociationsekvationen.
Exempel 2
CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)
$K_s_p$= [$Cu^{+}$] [S¯]
Exempel 3
$Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)
$K_s_p$= $[Ag^{+}]^2$ [$CrO_4^2$]
Exempel 4
$Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ Cu^2^{+}$ (aq) + PO_4^3^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = $[Cu^2^{+}]^3$ [$PO_4^3^¯$]$^2$
Lösning för $K_s_p$ med löslighet
För att kunna beräkna ett värde för $K_s_p$ måste du ha molära löslighetsvärden eller kunna hitta dem.
Fråga: Bestäm $K_s_p$ för AgBr (silverbromid), givet att dess molära löslighet är 5,71 x ^{¯}^7$ mol per liter.
Först måste vi skriva ut de två ekvationerna.
AgBr(s) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = [$Ag^{+}$] [$Br^{¯}$]
Nu, eftersom vi i det här problemet löser ett verkligt värde på $K_s_p$, kopplar vi in löslighetsvärdena vi fick:
$K_s_p$ = (5,71 x ^{¯}^7$) (5,71 x ^{¯}^7$) = 3,26 x ^{¯}^13$
Värdet på $K_s_p$ är 3,26 x ^{¯}^13$
Vilka faktorer påverkar $K_s_p$?
I det här avsnittet diskuterar vi de viktigaste faktorerna som påverkar värdet på löslighetskonstanten.
java matematik slumpmässigt
Temperatur
De flesta lösta ämnen blir mer lösliga i en vätska när temperaturen höjs. Om du vill ha bevis, se hur bra snabbkaffe blandas i en kopp kallt vatten jämfört med en kopp varmt vatten. Temperaturen påverkar lösligheten av både fasta ämnen och gaser men har inte visat sig ha en definierad inverkan på vätskors löslighet.
Tryck
Trycket kan också påverka lösligheten, men bara för gaser som finns i vätskor. Henrys lag säger att en gass löslighet är direkt proportionell mot gasens partialtryck.
Henrys lag är skriven som sid = kc , var
- sid är gasens partialtryck ovanför vätskan
- k är Henrys lagkonstant
- c är koncentrationen av gas i vätskan
Henrys lag visar att när partialtrycket minskar, minskar även koncentrationen av gas i vätskan, vilket i sin tur minskar lösligheten. Så mindre tryck resulterar i mindre löslighet och mer tryck resulterar i mer löslighet.
Du kan se Henrys lag i aktion om du öppnar en burk läsk. När burken är stängd är gasen under mer tryck, och det blir massor av bubblor eftersom mycket av gasen är upplöst. När du öppnar burken minskar trycket, och om du låter läsken stå ute tillräckligt länge kommer bubblorna så småningom att försvinna eftersom lösligheten har minskat och de inte längre löses upp i vätskan (de har bubblat ut ur drycken) .
Molekylstorlek
I allmänhet är lösta ämnen med mindre molekyler mer lösliga än de med molekylpartiklar. Det är lättare för lösningsmedlet att omge mindre molekyler, så dessa molekyler kan lösas upp snabbare än större molekyler.
Varför är $K_s_p$ viktigt?
Varför spelar löslighetskonstanten betydelse? Nedan är tre viktiga gånger du behöver använda $K_s_p$ kemi.
För att hitta lösligheten av lösta ämnen
Undrar du hur man beräknar molär löslighet från $K_s_p$? Genom att känna till värdet på $K_s_p$ kan du hitta lösligheten för olika lösta ämnen. Här är ett exempel: $K_s_p$-värdet för $Ag_2SO_4$ ,silversulfat, är 1,4×^{–}^5$. Bestäm den molära lösligheten.
Först måste vi skriva ut dissociationsekvationen: $K_s_p$=$ [Ag^{+}]^2$ $[SO_4^2]$
Därefter kopplar vi in $K_s_p$-värdet för att skapa ett algebraiskt uttryck.
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
Att förutsäga om en fällning kommer att bildas i reaktioner
När vi vet $K_s_p$-värdet för ett löst ämne, kan vi räkna ut om en fällning kommer att inträffa om en lösning av dess joner blandas. Nedan finns de två regler som bestämmer bildandet av en fällning.
- Jonisk produkt > $K_s_p$ så kommer nederbörd att ske
- Jonisk produkt<$K_s_p$ then precipitation will not occur
För att förstå den vanliga joneffekten
$K_s_p$ är också en viktig del av den vanliga joneffekten. Den gemensamma joneffekten säger att när två lösningar som delar en gemensam jon blandas, kommer det lösta ämnet med det mindre $K_s_p$-värdet att fällas ut först.
Säg till exempel att BiOCl och CuCl tillsätts till en lösning. Båda innehåller $Cl^{-}$-joner. BiOCls $K_s_p$-värde är 1,8×^{–}^31$ och CuCls $K_s_p$-värde är 1,2×^{–}^6$. BiOCl har det mindre $K_s_p$-värdet, så det kommer att fällas ut före CuCl.
Löslighet Produktkonstanttabell
Nedan finns ett diagram som visar $K_s_p$-värdena för många vanliga ämnen. $K_s_p$-värdena gäller när ämnena är runt 25 grader Celsius, vilket är standard. Eftersom $K_s_p$-värdena är så små kan det finnas mindre skillnader i deras värden beroende på vilken källa du använder. Uppgifterna i detta diagram kommer från University of Rhode Island's Institutionen för kemi .
| Ämne | Formel | $K_s_p$ Värde |
| 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$ |
| Bariumtiosulfat | $BaS_2O_3$ | 1,6×^{–}^6$ |
| Vismutylklorid | $BiOCl$ | 1,8×^{–}^31$ |
| Vismutylhydroxid | $BiOOH$ | 4×^{–}^10$ |
| Kadmiumkarbonat | $CdCO_3$ | 5,2×^{–}^12$ |
| Kadmiumhydroxid | $Cd(OH)_2$ | 2,5×^{–}^14$ |
| Kadmiumoxalat | $CdC_2O_4$ | 1,5×^{–}^8$ |
| Kadmiumsulfid | $CdS$ | 8×^{–}^28$ |
| Kalciumkarbonat | $CaCO_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Kalciumkromat | $CaCrO_4$ | 7,1×^{–}^4$ |
| Kalciumfluorid | $CaF_2$ | 5,3×^{–}^9$ |
| Kalciumvätefosfat | $CaHPO_4$ | 1×^{–}^7$ |
| Kalcium hydroxid | $Ca(OH)_2$ | 5,5×^{–}^6$ |
| Kalciumoxalat | $CaC_2O_4$ | 2,7×^{–}^9$ |
| Kalciumfosfat | $Ca_3(PO_4)_2$ | 2,0×^{–}^29$ |
| Kalciumsulfat | $CaSO_4$ | 9,1×^{–}^6$ |
| Kalciumsulfit | $CaSO_3$ | 6,8×^{–}^8$ |
| Krom(II)hydroxid | $Cr(OH)_2$ | 2×^{–}^16$ |
| Krom(III)hydroxid | $Cr(OH)_3$ | 6,3×^{–}^31$ |
| Kobolt(II)karbonat | $CoCO_3$ | 1,4×^{–}^13$ |
| Kobolt(II)hydroxid | $Co(OH)_2$ | 1,6×^{–}^15$ |
| Kobolt(III)hydroxid | $Co(OH)_3$ | 1,6×^{–}^44$ |
| Kobolt(II)sulfid | $CoS$ | 4×^{–}^21$ |
| Koppar(I)klorid | $CuCl$ | 1,2×^{–}^6$ |
| Koppar(I)cyanid | $CuCN$ | 3,2×^{–}^20$ |
| Koppar(I)jodid | $CuI$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Koppar (II) arsenat | $Cu_3(AsO_4)_2$ | 7,6×^{–}^36$ |
| Koppar(II)karbonat | $CuCO_3$ | 1,4×^{–}^10$ |
| Koppar(II)kromat | $CuCrO_4$ | 3,6×^{–}^6$ |
| Koppar(II)ferrocyanid | $Cu[Fe(CN)_6]$ | 1,3×^{–}^16$ |
| Koppar(II)hydroxid | $Cu(OH)_2$ | 2,2×^{–}^20$ |
| Koppar(II)sulfid | $CuS$ | 6×^{–}^37$ |
| Järn(II)karbonat | $FeCO_3$ | 3,2×^{–}^11$ |
| Järn(II)hydroxid | $Fe(OH)_2$ | 8,0^{–}^16$ |
| Järn(II)sulfid | $FeS$ | 6×^{–}^19$ |
| Järn (III) arsenat | $FeAsO_4$ | 5,7×^{–}^21$ |
| Järn (III) ferrocyanid | $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ | 3,3×^{–}^41$ |
| Järn(III)hydroxid | $Fe(OH)_3$ | 4×^{–}^38$ |
| Järn (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)karbonat | $PbCO_3$ | 7,4×^{–}^14$ |
| Bly(II)klorid | $PbCl_2$ | 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)jodid | $PbI_2$ | 7,1×^{–}^9$ |
| Bly(II)sulfat | $PbSO_4$ | 1,6×^{–}^8$ |
| Bly(II)sulfid | $PbS$ | 3×^{–}^28$ |
| Litiumkarbonat | $Li_2CO_3$ | 2,5×^{–}^2$ |
| Litiumfluorid | $LiF$ | 3,8×^{–}^3$ |
| Litiumfosfat | $Li_3PO_4$ | 3,2×^{–}^9$ |
| Magnesiumammoniumfosfat | $MgNH_4PO_4$ | 2,5×^{–}^13$ |
| Magnesiumarsenat | $Mg_3(AsO_4)_2$ | 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)karbonat | $MnCO_3$ | 1,8×^{–}^11$ |
| Mangan(II)hydroxid | $Mn(OH)_2$ | 1,9×^{–}^13$ |
| Mangan(II)sulfid | $MnS$ | 3×^{–}^14$ |
| Kvicksilver(I)bromid | $Hg_2Br_2$ | 5,6×^{–}^23$ |
| Kvicksilver(I)klorid | $Hg_2Cl_2$ | 1,3×^{–}^18$ |
| Kvicksilver (I) jodid | $Hg_2I_2$ | 4,5×^{–}^29$ |
| Kvicksilver(II)sulfid | $HgS$ | 2×^{–}^53$ |
| Nickel(II)karbonat | $NiCO_3$ | 6,6×^{–}^9$ |
| Nickel(II)hydroxid | $Ni(OH)_2$ | 2,0×^{–}^15$ |
| Nickel(II)sulfid | $NiS$ | 3×^{–}^19$ |
| Scandiumfluorid | $ScF_3$ | 4,2×^{–}^18$ |
| Skandiumhydroxid | $Sc(OH)_3$ | 8,0×^{–}^31$ |
| Silveracetat | $Ag_2CH_3O_2$ | 2,0×^{–}^3$ |
| Silverarsenat | $Ag_3AsO_4$ | 1,0×^{–}^22$ |
| Silverazid | $AgN_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Silverbromid | $AgBr$ | 5,0×^{–}^13$ |
| Silverklorid | $AgCl$ | 1,8×^{–}^10$ |
| Silverkromat | $Ag_2CrO_4$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Silvercyanid | $AgCN$ | 1,2×^{–}^16$ |
| Silverjodat | $AgIO_3$ | 3,0×^{–}^8$ |
| Silverjodid | $AgI$ | 8,5×^{–}^17$ |
| Silvernitrit | $AgNO_2$ | 6,0×^{–}^4$ |
| Silversulfat | $Ag_2SO_4$ | 1,4×^{–}^5$ |
| Silversulfid | $At_2S$ | 6×^{–}^51$ |
| Silversulfit | $Ag_2SO_3$ | 1,5×^{–}^14$ |
| Silvertiocyanat | $AgSCN$ | 1,0×^{–}^12$ |
| Strontiumkarbonat | $SrCO_3$ | 1,1×^{–}^10$ |
| Strontiumkromat | $SrCrO_4$ | 2,2×^{–}^5$ |
| Strontiumfluorid | $SrF_2$ | 2,5×^{–}^9$ |
| Strontiumsulfat | $SrSO_4$ | 3,2×^{–}^7$ |
| Tallium(I)bromid | $TlBr$ | 3,4×^{–}^6$ |
| Tallium(I)klorid | $TlCl$ | 1,7×^{–}^4$ |
| Tallium(I)jodid | $TlI$ | 6,5×^{–}^8$ |
| Tallium(III)hydroxid | $Tl(OH)_3$ | 6,3×^{–}^46$ |
| Tenn(II)hydroxid | $Sn(OH)_2$ | 1,4×^{–}^28$ |
| Tenn(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$ |
Slutsats: $K_s_p$ Kemiguide
Vad är $K_s_p$ i kemi? Löslighetsproduktkonstanten, eller $K_s_p$, är en viktig aspekt av kemi när man studerar lösligheten hos olika lösta ämnen. $K_s_p$ representerar hur mycket av det lösta ämnet som kommer att lösas upp i lösning, och ju mer lösligt ett ämne är, desto högre är kemivärdet på $K_s_p$.
För att beräkna löslighetsproduktkonstanten måste du först skriva ut dissociationsekvationen och det balanserade uttrycket $K_s_p$ och sedan koppla in molkoncentrationerna, om du får dem.
Löslighetskonstanten kan påverkas av temperatur, tryck och molekylstorlek, och det är viktigt för att bestämma löslighet, förutsäga om en fällning kommer att bildas och förstå den vanliga joneffekten.
Vad kommer härnäst?
Tröstlöst att du lärt dig färdigt om löslighetskonstanten?Dränk dina sorger i vår kompletta guide till de 11 löslighetsreglerna .
Letar du efter andra kemiguider?Lär dig hur du balanserar kemiska ekvationer här, eller läs igenom dessa sex exempel på fysisk och kemisk förändring.
Läser du kemi på gymnasiet?Vi har sammanställt flera bra studieguider för AP Chem, IB Chemistry och NY State Chemistry Regents-examen.