16/12/2009

1

Κεφάλαιο 17: 

Διαλυτότητα

Πέ φ ώΠέτρα νεφρών

Ca3(PO4)2

CaC2O4

Ca2+C2O42‐

CaCO3Denizli, Τουρκία

16/12/2009

2

Κατανόηση τέτοιων φαινομένων ποσοτικά 

Λύσουμε προβλήματα ισορροπίας διαλυμάτων

CaC OCaC2O4

0,00025 Μ Ca2+

Επίδραση pH

16/12/2009

3

Σταθερά Γινομένου Διαλυτότητας

CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O42‐

(aq)

H2O

Ksp = [Ca2+] [C2O42‐ ]

Ksp : είναι η σταθερά ισορροπίας που αποκαθίσταται μεταξύ της στερεάς ένωσης και των ιόντων της σε κορεσμένο διάλυμα.

PbI2 (s) Pb2+(aq) + 2I‐ (aq)PbI2 (s) Pb (aq)  2I (aq)

Ksp = [Pb2+] [I‐ ]2

Σταθερά Γινομένου Διαλυτότητας

Παράδειγμα 17.1Γράψτε τις εκφράσεις του γινομένου διαλυτότητας για τα ακόλουθα άλατα:(α) AgCl(β) Hg2Cl2(γ) Pb3(AsO4)2(γ) b3( sO4)2

16/12/2009

4

Σταθερά Γινομένου Διαλυτότητας

Παράδειγμα 17.2Ένα λίτρο διαλύματος κορεσμένου στους 25oC με οξαλικό ασβέστιο εξατμίζεται μέχρι

Υπολογισμός  της Ksp από τη διαλυτότητα 

Γραμμομοριακή διαλυτότητα μιας ιοντικής ένωσης είναι τα mol της ένωσης που διαλύεται για να δώσει ένα λίτρο κορεσμένου διαλύματος.

Ένα λίτρο διαλύματος κορεσμένου στους 25oC με οξαλικό ασβέστιο εξατμίζεται μέχρι ξηρού αφήνοντας υπόλειμμα 0,0061 g CaC2O4. Υπολογίστε τη σταθερά γινομένου διαλυτότητας αυτού του άλατος στους 25oC.

Παράδειγμα 17.3Πειραματικά βρίσκεται ότι 1,2 x 10‐3 mol PbI2 διαλύονται σε 1 L υδατικού διαλύματος ο ς 25oC Πό η εί α η αθερά ο έ ο δ αλ ό η ας ε α ή η θερ ο ρα ίαστους 25oC. Πόση είναι η σταθερά γινομένου διαλυτότητας σε αυτή τη θερμοκρασία;

16/12/2009

5

Σταθερά Γινομένου Διαλυτότητας

Παράδειγμα 17.4Το ορυκτό φθορίτης είναι φθορίδιο του ασβεστίου CaF Υπολογίστε τη διαλυτότητα

Υπολογισμός  της διαλυτότητας από την Ksp 

Το ορυκτό φθορίτης είναι φθορίδιο του ασβεστίου CaF2 .  Υπολογίστε τη διαλυτότητα (σε g/L) του φθορίτη στο νερό από τη σταθερά γινομένου διαλυτότητας (3,4x10‐11).

Διαλυτότητα και επίδραση Κοινού Ιόντος

Διαλυτότητα CaC2O4σε διάλυμα CaCl2

Ca2+

CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O42‐

(aq)

CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O42‐

(aq)

16/12/2009

6

Διαλυτότητα και Επίδραση Κοινού Ιόντος

Pb(NO3)2 (aq)

PbCrO4 (s) Pb2+(aq) + CrO42‐

(aq)

Υπολογισμός της διαλυτότητας άλατος σε διάλυμα κοινού ιόντος

Παράδειγμα 17.5Πόση είναι η γραμμομοριακή διαλυτότητα του οξαλικού ασβεστίου σε  CaCl2 0,15 Μ; Συγκρίνετε αυτή τη γραμμομοριακή διαλυτότητα με εκείνη που βρήκαμε νωρίτερα. Η Ksp  του οξαλικού ασβεστίου είναι 2,3x10‐9.

Υπολογισμός  της διαλυτότητας άλατος σε διάλυμα κοινού ιόντος

Υπολογισμοί Καθίζησης

Υπολογίζουμε το πηλίκο αντίδρασης Qc.

Κριτήριο για καθίζηση

Qc < Kc    η αντίδραση θα πάει προς τα δεξιά 

Qc = Kc    το μίγμα  της αντίδρασης βρίσκεται σε ισορροπία 

Qc > Kc η αντίδραση θα πάει προς τα αριστερά 

16/12/2009

7

Υπολογισμοί Καθίζησης

Pb(ΝΟ3)2 (aq) 0,050 M Pb2+(aq)

NaCl  0,10 M Cl‐(aq)

PbCl2 (s) Pb2+(aq) + 2Cl‐ (aq)

Qc = [Pb2+]i [CI‐ ]i2 Συνήθως ονομάζεται γινόμενο διαλυτότητας επειδή είναι το γινόμενο των συγκεντρώσεων των ιόντων σε ένα διάλυμα, με καθεμία συγκέντρωση υψωμένη σε δύ ί θ ό ό δ ίδύναμη ίση με τον αριθμό των ιόντων που δείχνει ο τύπος της ένωσης. 

Qc = (0,050) (0,10)2 = 5,0 x 10‐4 > Ksp = 1,6 x 10‐5

PbCl2 (s) Pb2+(aq) + 2Cl‐ (aq)

Υπολογισμοί Καθίζησης

Κριτήριο για καθίζηση

Qc < Kc    ακόρεστο διάλυμα δεν πέφτει ίζημα 

Qc = Kc κορεσμένο ως προς την ιοντική ένωσηQc = Kc    κορεσμένο ως προς την ιοντική ένωση 

Qc > Kc     σχηματισμός ΙΖΗΜΑΤΟΣ

Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq) + 2OH‐(aq)

16/12/2009

8

Υπολογισμοί Καθίζησης

Είναι η τεχνική διαχωρισμού δύο ή περισσοτέρων ιόντων από ένα διάλυμα με προσθήκη ενός αντιδρώντος το οποίο καταβυθίζει πρώτα το ένα ιόν, μετά το άλλο κ.ο.κ.

Κλασματική καθίζηση

+ K2CrO4 (aq)

0,10 M Ba2+(aq)

0,10 M Sr2+(aq)

BaCrO4 (s)

SrCrO4 (s)

Υπολογισμοί Καθίζησης

Κλασματική καθίζηση

AgNO

K2CrO4

AgNO3

2 4

Cl‐

16/12/2009

9

Επίδραση του pH διαλυτότητα 

Ποιοτική επίδραση του pH 

CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O42‐

(aq)

C2O42‐

(aq) + H3O+ HC2O4‐(aq) + H2O (l)

CaC2O4 (s) Ca2+(aq) + C2O42‐

(aq)

Άλατα ασθενών οξέων είναι περισσότερο διαλυτά σε όξινα διαλύματα.

Επίδραση του pH διαλυτότητα 

Διαχωρισμός μεταλλικών ιόντων μέσω καθίζησης σουλφιδίων

H S + H O H O+ + HS‐

Πολλά σουλφίδια μετάλλων είναι αδιάλυτα στο νερό, διαλύονται όμως σε όξινα διαλύματα.

H2S (aq) + H2O(l) H3O+(aq) + HS‐ (aq)

HS‐ (aq) + H2O(l) H3O+(aq) + S2‐ (aq)

Zn2+ (aq) + S2‐ (aq)  ZnS(s) Ksp = 1,1 x 10‐21

Pb2+ (aq) + S2‐ (aq)  PbS(s) Ksp = 2,5 x 10‐27

16/12/2009

10