Az oldhatóság kiszámítása

1. A következô sók közül melyiknek a legnagyobb az oldhatósága a vízben?

a. CaSO4
b. BaSO4
c. CaCO3
d. SrCO3
e. BaCO3
(a. KS = 6,1 · 10-5, b. KS = 1,1 · 10-10, c. KS = 0,9 · 10-8, d. KS = 1,6 · 10-9, e. KS = 8,1 · 10-9)

Útmutatás: Két só oldhatóságának összehasonlításához csak a sók oldhatósági szorzatát (KS) kell összehasonlítani. Adott hômérsékleten a sók oldhatósági szorzatát úgy fejezhetjük ki, hogy a telített, egyensúlyi oldatban levô ionok koncentrációit a só disszociációs egyenletében szereplô, megfelelô együtthatóval azonos hatványra emeljük, és az így kapott tényezôket összeszorozzuk. A CaCl2 oldhatósági szorzata ezek szerint: KS = [Ca2+] [Cl-]2.

Kidolgozott feladat:
Az ólom(II)-kloridra KS=2,4 · 10-4
A réz(I)-jodidra KS=5,1 · 10-12
Mivel KS az egyensúlyban levô ionok koncentrációinak szorzata (jelen esetben azonos hatványokon véve), annak a sónak nagyobb a KS értéke, amelyik jobban oldódik. Ebben az esetben ez az ólom-klorid.

2. Az ólom(II)-jodát, Pb(IO3)2, moláris oldhatósága vízben 4,0 · 10-5 mól/l. Számítsa ki KS értékét az ólom-jodátra.

Útmutatás: KS kiszámításához fel kell írni a disszociációs egyenletet, és ismerni kell a moláris oldhatóságot, hogy az ionok egyensúlyi koncentrációját megállapíthassuk.

Kidolgozott feladat:
A MnS moláris oldhatósága 1,73 · 10-7 mól/l.
A disszociációs egyenlet:
MnS (s) <=> Mn2+ (aq) + S2- (aq)
(A 's' jel a szilárd, az 'aq' az oldott állapotra utal.) Mivel egy mól MnS disszociációjakor mindkét ionból egy-egy mól keletkezik, mindkét ion egyensúlyi koncentrációja 1,73 · 10-7 mól/l.
Ezért the KS = [Mn2+] [S2-]
KS = (1,73 · 10-7) (1,73 · 10-7) = 3,00 · 10-14

3. A CrF3 oldhatósági szorzata 6,6 · 10-11. Mennyi a CrF3 oldhatósága g/l-ben?

Útmutatás: Ez az elôzô feladat megfordítása, annyi többlettel, hogy a mólokat grammra kell átszámolni.

Kidolgozott feladat:
Ezüst(I)-szulfidra KS = 6,0 · 10-51. Mennyi az ezüst-szulfid oldhatósága g/l-ben?
A disszociációs egyenlet:
Ag2S (s) <=> 2 Ag+ (aq) + S2- (aq)
Tehát: KS = [Ag+]2 [S2-]
Jelöljük S2- egyensúlyi koncentrációját X-szel.
Ekkor Ag+ egyensúlyi koncentrációja 2X.
Tehát: KS = [2X]2 [X] = 4 X3
KS értékét behelyettesítve: 6,0 · 10-51 = 4 X3.
Ebbôl: X = 1,14 · 10-17.
Ez a szulfidion egyensúlyi koncentrációja.
Mivel a szulfidion móljainak száma megegyezik a feloldódott Ag2S móljainak számával, a moláris oldhatóság és X értéke megegyezik. Ezután csak az Ag2S móljainak számát kell grammra átszámolni, hogy az oldhatóságot g/l-ben megkapjuk.
Az ezüst-szulfid oldhatósága: 2,83 · 10-15 g/l.

4. Mennyi a fluoridion koncentrációja telített bárium-fluorid oldatban?

Kidolgozott feladat:
Mennyi a telített kalcium-hidroxid oldat hidroxidion-koncentrációja?
Ca(OH)2-ra KS = 8,00 · 10-6
KS = [X][2X]2, ahol X a Ca2+, 2X = az OH- koncentrációja.
Tehát 8,00 · 10-6 = [X][2X]2, és
X = 0,0125 M
[OH-] = 2X = 0,025 M

5. Ha 0,10 M NaF-oldatban kezdünk el magnéziumionokat oldani, mekkora Mg2+-koncentrációnál kezd kicsapódni a magnézium-fluorid?
Magnézium-fluoridra KS = 6,9 · 10-9

Útmutatás: KS és a fluoridkoncentráció értékébôl számítsuk ki, hogy az ionszorzat milyen magnéziumion-koncentrációnál éri el KS értékét. Ha az ionszorzat meghaladja KS értékét, só válik ki.

Kidolgozott feladat:
Mekkora Ba2+-koncentrációnál kezd el kiválni a BaSO4 a 0,75 M nátrium-szulfát oldatból?
A Na2SO4 oldatban a SO42--koncentráció: 0,75 M.
BaSO4-ra: KS = [Ba2+] [SO42-] = 1,1 · 10-10
A SO42--koncentráció behelyettesítésével:
1,1 · 10-10 = [Ba2+] [0,75] [Ba2+] = 1,47 · 10-10 M
Tehát ha a báriumion-koncentráció eléri az 1,47 · 10-10 M-t, bárium-szulfát csapadék képzôdik. (Mivel ez nagyon kicsi szám, a csapadék már egy kevés báriumion hozzáadása után is megjelenik.)

6. 0,00500 M Pb2+- és 0,00500 M Ag+-tartalmú oldathoz szilárd NaI-ot adagolunk lassan.
PbI2-ra KS = 1,4 · 10-8
AgI-ra KS = 8,3 · 10-17
a. Melyik vegyület csapódik ki elôször?
b. Számoljuk az Ag+ koncentrációját abban a pillanatban, amikor az ólom-jodid elkezd kicsapódni.

Útmutatás: A feladat hasonló a 4. feladathoz.

Vissza a kezdôlapra