Περιεχόμενο
Οι χημικοί υπολογίζουν τη διαλυτότητα στερεών με μια παράμετρο γνωστή ως σταθερά προϊόντος διαλυτότητας ή Kps. Το Kps, τεχνικά, αντιπροσωπεύει τη σταθερά ισορροπίας βασισμένη στην αποσύνθεση της ένωσης στην φορτισμένη (ιοντική) μορφή της όταν διαλύεται σε νερό. Στην περίπτωση του σιδηροκυανιούχου ψευδαργύρου, Zn2Fe (CN) 6, η διάσταση συμβαίνει ως ακολούθως: Zn2Fe (CN) 6 → 2 Zn (2+) + Fe (CN) 6 (4- φορτία στα ιόντα. Εάν η τιμή Kps μιας ουσίας είναι γνωστή, τότε η διαλυτότητα της μπορεί να εκφραστεί σε γραμμομόρια ή σε γραμμάρια ουσίας διάλυσης κατ 'όγκο νερού.
Οδηγίες
Για τον υπολογισμό της διαλυτότητας, οι τιμές Kps δίνονται στους πίνακες (Jupiterimages / Comstock / Getty Images)-
Γράψτε την έκφραση Kps για τη διάλυση του Zn2Fe (CN) 6 με βάση τη διαδικασία διάστασης Zn2Fe (CN) 6 → 2 Zn (2+) + Fe (CN) 6 (4). Γενικά, οι χημικοί εκφράζουν τις τιμές Kps ως τις συγκεντρώσεις των προϊόντων που αυξάνονται στους συντελεστές τους στην αντίδραση αποσύνθεσης. Έτσι, σε αυτή την περίπτωση, Kps = [Zn (2 +)] 2 * [Fe (CN6) (4-)], όπου οι αγκύλες υποδεικνύουν συγκέντρωση και η ^ 2 σημείωση υποδεικνύει ότι η συγκέντρωση ανυψώνεται στη δεύτερη ισχύ.
-
Ανατρέξτε σε έναν πίνακα των τιμών Kps για να καθορίσετε το Kps για το σιδηροκυανιούχο ψευδάργυρο. Κοντά στη θερμοκρασία δωματίου, το Kps αυτού είναι 4,0 * 10 ^ -16. Επομένως, [Zn (2 +)] 2 * [Fe (CN6) (4 -)] = 4,0 * 10 ^ -16.
-
Απλοποιήστε την έκφραση Kps αντικαθιστώντας τις τιμές του "x" για τη συγκέντρωση των ιόντων. Από την ισορροπημένη εξίσωση, κάθε γραμμομόριο Zn2Fe (CN) 6 που διαλύεται παράγει δύο γραμμομόρια ιόντων Zn (2+) και ένα mole του ιόντος Fe (CN) 6 (4). Επομένως, εάν η συγκέντρωση του Fe (CN) 6 (4-) είναι x, τότε η συγκέντρωση του Zn (2+) πρέπει να είναι 2 φορές. Η έκφραση Kps τώρα απλοποιείται σε Kps = (2x) ^ 2 * x = 4.0 * 10 ^ -16.
-
Λύστε την απλοποιημένη έκφραση Kps για το "x". Στην περίπτωση αυτή, (2x) ^ 2 = 4x ^ 2 και 4x ^ 2 * x = 4x ^ 3. Έτσι, 4x3 = 4,0 * 10 ^ -16. Διαχωρίζοντας τις δύο πλευρές αυτής της εξίσωσης κατά τέσσερα, καταλήγει σε x ^ 3 = 1.0 * 10 ^ -16. Τέλος, λαμβάνοντας τη ρίζα του κύβου και στις δύο πλευρές της εξίσωσης, έχει ως αποτέλεσμα το x = 4.6 * 10 ^ -6, η συγκέντρωση του ιόντος σιδηροκυανιούχου σε ισορροπία σε moles ανά λίτρο ή mol / L.
-
Υπολογίστε τη διαλυτότητα των Kps πολλαπλασιάζοντας τη συγκέντρωση Fe (CN) 6 (4-) με την στοιχειομετρική αναλογία 1 προς 1. Η ισορροπημένη αντίδραση υποδεικνύει ότι κάθε γραμμομόριο Zn2Fe (CN) 6 παράγει ένα γραμμομόριο Fe (CN) -), λαμβάνοντας έτσι την αναλογία 1: 1. Δεδομένου ότι η μοριακή μάζα του Zn2Fe (CN) 6 είναι 342,79 γραμμάρια ανά mole, τότε (4,6 * 10-6 mol / L) * (342,79 g / mol) -13 g / L Αυτή η τιμή αντιπροσωπεύει τη διαλυτότητα του Zn2Fe (CN) 6, δηλ. 1.6 * 10-3-13 γραμμάρια θα διαλύονται σε 1 λίτρο απεσταγμένου νερού.
-
Διαχωρίστε τη διαλυτότητα σε μονάδες g / L με δέκα για να αποκτήσετε τη διαλυτότητα σε μονάδες των γραμμαρίων Zn2Fe (CN) 6 ανά 100 mL. Η μονάδα g / 100 mL αντιπροσωπεύει την συμβατική μονάδα διαλυτότητας που χρησιμοποιείται από χημικούς. Στην περίπτωση αυτή (1,6 * 10 ^ -13) / 10 = 1,6 * 10 ^ -15 g / 100 ml.
Πώς
- Χρησιμοποιώντας απεσταγμένο νερό στον ορισμό του προβλήματος, εξαλείφεται η πιθανότητα ενός "κοινού αποτελέσματος ιόντων". Δηλαδή, εάν χρησιμοποιήθηκε νερό της βρύσης και είχε ιόντα ψευδαργύρου ή σιδηροκυανιδίου, αυτό θα επηρέαζε αρνητικά τη διαλυτότητα του σιδηροκυανιούχου ψευδαργύρου. Με τον καθορισμό απεσταγμένου νερού, το πρόβλημα αυτό εξαλείφεται.
- Ο συμβολισμός 4,6 * 10 ^ -6 αντιπροσωπεύει την επιστημονική ένδειξη του 0.0000046. Μπορείτε να εισάγετε τιμές σε αυτή τη μορφή στην επιστημονική αριθμομηχανή χρησιμοποιώντας τη λειτουργία "ΛΗΞΗ". Η ακολουθία στην περίπτωση αυτή θα είναι [4] [.] [6] [EXP] [-] [6].
Τι χρειάζεστε
- Επιστημονική αριθμομηχανή