Kiedy cząsteczka jonowa, jak sól kuchenna, rozpuszcza się w wodzie, dzieli się na aniony i kationy. Aniony to atomy lub cząsteczki, które są naładowane ujemnie, ponieważ mają jeden lub więcej dodatkowych elektronów. Kationy to atomy lub cząsteczki, które są naładowane dodatnio, ponieważ brakuje im jednego lub kilku elektronów. Obliczanie stężenia jonu, które powstaje, gdy cząsteczka jonowa rozpuszcza się w wodzie, nie jest trudną rzeczą, o ile znasz stałą rozpuszczalności cząsteczek i stężenie jonu naładowanego przeciwnie.
Zastanów się nad badaną cząsteczką jonową i ustal, jak rozpuszcza się ona w wodzie - jakie są powstałe kationy i aniony. Na przykład fluorek ołowiu (II), PbFl2, daje kationy ołowiu i aniony fluoru. Ogólnie, wzory molekularne cząsteczek jonowych są zapisywane najpierw z kationem.
Sprawdź stałą rozpuszczalności swojej cząsteczki. Stała iloczynu rozpuszczalności jest odzwierciedleniem tego, jak dokładnie cząsteczka jonowa rozpuszcza się w 1 molowym roztworze. Drugie łącze w poniższej sekcji Odniesienia zawiera stałe rozpuszczalności dla wielu cząsteczek jonowych. Stamtąd widzimy, że stała rozpuszczalności dla fluorku ołowiu (II) wynosi 1,1 x 10 ^ -7.
Napisz ogólne równanie dla stałej iloczynu rozpuszczalności, a następnie wypełnij szczegóły badanej cząsteczki. Stała iloczynu rozpuszczalności dla ogólnej cząsteczki jonowej AyBz wynosi:
Stała rozpuszczalności = (stężenie A) ^ y x (stężenie B) ^ z
Jeśli dodamy jeden mol PbFl2 do wystarczającej ilości wody, aby dać nam całkowite stężenie PbFl2 wynoszące 1 molarnie (M), nasze równanie będzie wyglądać następująco:
1,1 x 10 ^ -7 = (stężenie kationu Pb) ^ 1 x (stężenie anionu) ^ 2))
Naucz się koncentracji kationu lub anionu do rozwiązania dla drugiego. Nie można obliczyć stężenia jednego jonu bez znajomości drugiego. Problemy w książkach o chemii zawsze dają jeden; w laboratorium musiałbyś zmierzyć stężenie jednego z jonów za pomocą miareczkowania. W naszym przykładzie wyobraź sobie, że stężenie anionu fluoru w roztworze wynosiło 3,0 x 10 ^ -3 M.
Rozwiązanie równania stałej rozpuszczalności dla stężenia kationu Pb daje nam:
Stężenie kationu Pb = 1,1 x 10 ^ -7 / Stężenie flionu
Podłączenie do znanego stężenia plonu anionu Fl.
Stężenie kationu Pb = 1,1 x 10 ^ -7 / 1,0 x 10-3 = 1,1 x 10 ^ -10 M
Stężenie kationu ołowiu w roztworze PbFl2 o stężeniu anionu fluorkowego 1,0 x 10 ^ -3 M wynosi 1,1 x 10 ^ -10 M.