Inhoud
Chemici berekenen de oplosbaarheid van vaste stoffen met een parameter die bekend staat als de oplosbaarheidsproductconstante of Kps. Kps vertegenwoordigt technisch de evenwichtsconstante op basis van de dissociatie van de verbinding in zijn geladen (ionische) vorm wanneer het oplost in water. In het geval van zinkferrocyanide, Zn2Fe (CN) 6, vindt de dissociatie als volgt plaats Zn2Fe (CN) 6 → 2 Zn (2+) + Fe (CN) 6 (4-), waarbij 2+ en 4 de belastingen op de ionen. Als de Kps-waarde van een stof bekend is, kan de oplosbaarheid ervan worden uitgedrukt in mol of gram oplosmid- delen per volume water.
routebeschrijving
-
Schrijf de Kps-expressie voor het oplossen van Zn2Fe (CN) 6 op basis van het dissociatieproces Zn2Fe (CN) 6 → 2 Zn (2+) + Fe (CN) 6 (4). In het algemeen brengen chemici de Kps-waarden tot expressie als de concentraties van de producten verhoogd tot hun coëfficiënten in de dissociatiereactie. Dus in dit geval is Kps = [Zn (2 +)] 2 * [Fe (CN6) (4-)], waarbij de haakjes concentratie aangeven en de ^ 2-notatie aangeeft dat de concentratie tot het tweede vermogen is verhoogd.
-
Raadpleeg een tabel met Kps-waarden om de Kps voor zinkferrocyanide te bepalen. Nabij kamertemperatuur is de Kps daarvan 4,0 * 10 ^ -16. Daarom is [Zn (2 +)] 2 * [Fe (CN 6) (4 -)] = 4,0 * 10 ^ -16.
-
Vereenvoudig de Kps-expressie door waarden van "x" te vervangen voor de concentratie van ionen. Uit de gebalanceerde vergelijking produceert elke mol Zn2Fe (CN) 6 die oplost twee mol Zn (2+) ionen en één mol van het Fe (CN) 6 (4) -ion. Daarom, als de concentratie van Fe (CN) 6 (4-) x is, zou de concentratie van Zn (2+) 2x moeten zijn. De Kps-uitdrukking is nu vereenvoudigd tot Kps = (2x) ^ 2 * x = 4.0 * 10 ^ -16.
-
Los de vereenvoudigde Kps-expressie op voor "x". In dit geval, (2x) ^ 2 = 4x ^ 2 en 4x ^ 2 * x = 4x ^ 3. Dus 4x3 = 4,0 * 10 ^ -16. Het verdelen van de twee zijden van deze vergelijking door vier, resulteert in x ^ 3 = 1.0 * 10 ^ -16. Uiteindelijk resulteert het nemen van de kubuswortel aan beide kanten van de vergelijking in x = 4,6 * 10 ^ -6, de concentratie van het ferrocyanide-ion bij evenwicht in mol per liter of mol / l.
-
Bereken de oplosbaarheid van Kps door de concentratie van Fe (CN) 6 (4-) te vermenigvuldigen met de stoichiometrische verhouding van 1 tot 1. De uitgebalanceerde reactie geeft aan dat elke mol Zn2Fe (CN) 6 één mol Fe (CN) produceert -), waardoor de verhouding 1: 1 wordt verkregen. Omdat de molecuulmassa van Zn2Fe (CN) 6 342,79 gram per mol is, dan (4,6 * 10-6 mol / L) * (342,79 g / mol) -13 g / L. Deze waarde vertegenwoordigt de oplosbaarheid van Zn2Fe (CN) 6, d.w.z. 1,6 * 10-3-13 gram zal oplossen in 1 liter gedestilleerd water.
-
Verdeel de oplosbaarheid in eenheden van g / L met tien om de oplosbaarheid in eenheden van gram Zn2Fe (CN) 6 per 100 ml te verkrijgen. De g / 100 ml-eenheid vertegenwoordigt de conventionele eenheid van oplosbaarheid die door chemici wordt gebruikt. In dit geval (1,6 * 10 ^ -13) / 10 = 1,6 * 10 ^ -15 g / 100 ml.
tips
- Door gedistilleerd water te gebruiken in de definitie van het probleem, wordt de mogelijkheid van een "algemeen ioneffect" geëlimineerd. Dat wil zeggen, als kraanwater werd gebruikt en het zink of ferrocyanide-ionen had, zou dit de oplosbaarheid van zinkferrocyanide negatief beïnvloeden. Door gedestilleerd water te specificeren, wordt dit probleem geëlimineerd.
- De notatie 4,6 * 10 ^ -6 vertegenwoordigt de wetenschappelijke notatie van 0,0000046. U kunt waarden in dit formaat invoeren in de wetenschappelijke calculator met behulp van de "EXP" -functie. De volgorde in dit geval is [4] [.] [6] [EXP] [-] [6].
Wat je nodig hebt
- Wetenschappelijke rekenmachine