Lernen Sie Chemie, verstehen aber die Löslichkeitsproduktkonstante nicht ganz oder möchten mehr darüber erfahren? Sie sind sich nicht sicher, wie Sie die molare Löslichkeit aus $K_s_p$ berechnen können? Die Löslichkeitskonstante oder $K_s_p$ ist ein wichtiger Bestandteil der Chemie, insbesondere wenn Sie mit Löslichkeitsgleichungen arbeiten oder die Löslichkeit verschiedener gelöster Stoffe analysieren. Wenn Sie ein solides Verständnis von $K_s_p$ haben, werden diese Fragen viel einfacher zu beantworten sein!
In diesem $K_s_p$-Chemie-Leitfaden erklären wir die Definition der $K_s_p$-Chemie, wie man sie löst (mit Beispielen), welche Faktoren sie beeinflussen und warum sie wichtig ist. Am Ende dieses Leitfadens finden Sie außerdem eine Tabelle mit den $K_s_p$-Werten für eine lange Liste von Substanzen, damit Sie die Werte der Löslichkeitskonstanten leichter finden können.
Was ist $K_s_p$?
$K_s_p$ ist als Löslichkeitskonstante oder Löslichkeitsprodukt bekannt. Dies ist die Gleichgewichtskonstante, die für Gleichungen verwendet wird, wenn sich ein fester Stoff in einer flüssigen/wässrigen Lösung auflöst. Zur Erinnerung: Ein gelöster Stoff (das, was gelöst wird) gilt als löslich, wenn mehr als 1 Gramm davon vollständig in 100 ml Wasser gelöst werden kann.
lang zum Bespannen
$K_s_p$ wird nur für gelöste Stoffe verwendet leicht löslich und lösen sich nicht vollständig in Lösung auf. (Ein gelöster Stoff ist unlöslich wenn sich nichts oder fast nichts davon in Lösung auflöst.) $K_s_p$ gibt an, wie viel des gelösten Stoffes sich in Lösung auflöst.
Der Wert von $K_s_p$ variiert je nach gelöstem Stoff. Je löslicher eine Substanz ist, desto höher ist ihr chemischer Wert. Und was sind die $K_s_p$-Einheiten? Eigentlich hat es keine Einheit! Der Wert $K_s_p$ hat keine Einheiten, da derDie molaren Konzentrationen der Reaktanten und Produkte sind für jede Gleichung unterschiedlich. Dies würde bedeuten, dass die Einheit $K_s_p$ für jedes Problem anders wäre und schwer zu lösen wäre. Um es einfacher zu machen, lassen Chemiker die Einheiten $K_s_p$ im Allgemeinen ganz weg. Wie nett von ihnen!
Wie berechnet man $K_s_p$?
In diesem Abschnitt erklären wir, wie man $K_s_p$-Chemieausdrücke schreibt und wie man nach dem Wert von $K_s_p$ auflöst. In den meisten Chemiekursen müssen Sie selten nach dem Wert von $K_s_p$ suchen; Meistens werden Sie die Ausdrücke aufschreiben oder $K_s_p$-Werte verwenden, um nach ihnen zu suchen Löslichkeit (Wie das geht, erklären wir im Abschnitt „Warum ist $K_s_p$ wichtig“).
Schreiben von $K_s_p$-Ausdrücken
Nachfolgend finden Sie die Löslichkeitsproduktgleichung, gefolgt von vier $K_s_p$-Chemieproblemen So können Sie sehen, wie man $K_s_p$-Ausdrücke schreibt.
Für die Reaktion $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)
Der Löslichkeitsausdruck ist $K_s_p$= $[A^b^{+}]^a$ $[B^a^{-}]^b$
Die erste Gleichung ist als Dissoziationsgleichung bekannt und die zweite ist der ausgeglichene $K_s_p$-Ausdruck.
Für diese Gleichungen:
- A Und B repräsentieren verschiedene Ionen und Feststoffe. In diesen Gleichungen werden sie auch als „Produkte“ bezeichnet.
- A Und B stellen Koeffizienten dar, die zum Ausgleich der Gleichung verwendet werden
- (aq) und (s) geben an, in welchem Zustand sich das Produkt befindet (wässrig bzw. fest)
- Klammern stehen für die molare Konzentration. [AgCl] stellt also die molare Konzentration von AgCl dar.
Um $K_s_p$-Ausdrücke korrekt zu schreiben, müssen Sie über gute Kenntnisse der chemischen Namen, mehratomiger Ionen und der mit jedem Ion verbundenen Ladungen verfügen. Das Wichtigste bei diesen Gleichungen ist außerdem, dass jede Konzentration (dargestellt durch eckige Klammern) mit ihrem Koeffizienten im ausgeglichenen $K_s_p$-Ausdruck potenziert wird.
Schauen wir uns ein paar Beispiele an.
Beispiel 1
$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$= $[Pb^2^{+}]$ $[Br¯]^2$
Bei diesem Problem gilt: Vergessen Sie nicht, das Br in der $K_s_p$-Gleichung zu quadrieren. Dies geschieht aufgrund des Koeffizienten 2 in der Dissoziationsgleichung.
Beispiel 2
CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)
$K_s_p$= [$Cu^{+}$] [S¯]
Beispiel 3
$Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)
$K_s_p$= $[Ag^{+}]^2$ [$CrO_4^2$]
Beispiel 4
$Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ Cu^2^{+}$ (aq) + PO_4^3^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = $[Cu^2^{+}]^3$ [$PO_4^3^¯$]$^2$
Auflösen nach $K_s_p$ mit Löslichkeit
Um einen Wert für $K_s_p$ zu berechnen, müssen Sie molare Löslichkeitswerte haben oder in der Lage sein, diese zu finden.
Frage: Bestimmen Sie den $K_s_p$ von AgBr (Silberbromid), vorausgesetzt, dass seine molare Löslichkeit 5,71 x ^{¯}^7$ Mol pro Liter beträgt.
Zuerst müssen wir die beiden Gleichungen aufschreiben.
AgBr(s) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = [$Ag^{+}$] [$Br^{¯}$]
Da wir in diesem Problem nun nach einem tatsächlichen Wert von $K_s_p$ suchen, setzen wir die Löslichkeitswerte ein, die uns gegeben wurden:
$K_s_p$ = (5,71 x ^{¯}^7$) (5,71 x ^{¯}^7$) = 3,26 x ^{¯}^13$
Der Wert von $K_s_p$ beträgt 3,26 x ^{¯}^13$
Welche Faktoren beeinflussen $K_s_p$?
In diesem Abschnitt diskutieren wir die Hauptfaktoren, die den Wert der Löslichkeitskonstante beeinflussen.
Temperatur
Die meisten gelösten Stoffe werden in einer Flüssigkeit mit steigender Temperatur löslicher. Wenn Sie einen Beweis wünschen, schauen Sie sich an, wie gut sich Instantkaffee in einer Tasse kaltem Wasser im Vergleich zu einer Tasse heißem Wasser vermischt. Die Temperatur beeinflusst die Löslichkeit sowohl von Feststoffen als auch von Gasen Es wurde jedoch kein definierter Einfluss auf die Löslichkeit von Flüssigkeiten festgestellt.
Druck
Auch Druck kann die Löslichkeit beeinflussen, allerdings nur bei Gasen, die sich in Flüssigkeiten befinden. Das Henry-Gesetz besagt, dass die Löslichkeit eines Gases direkt proportional zum Partialdruck des Gases ist.
Henrys Gesetz lautet wie folgt: P = kc , Wo
- P ist der Partialdruck des Gases über der Flüssigkeit
- k ist Henrys Gesetzeskonstante
- C ist die Gaskonzentration in der Flüssigkeit
Das Henry-Gesetz zeigt, dass mit abnehmendem Partialdruck auch die Gaskonzentration in der Flüssigkeit abnimmt, was wiederum die Löslichkeit verringert. Weniger Druck führt also zu weniger Löslichkeit, und mehr Druck führt zu mehr Löslichkeit.
Sie können Henrys Gesetz in Aktion sehen, wenn Sie eine Dose Limonade öffnen. Wenn die Dose geschlossen ist, steht das Gas unter höherem Druck und es entstehen viele Blasen, da ein großer Teil des Gases gelöst ist. Wenn Sie die Dose öffnen, nimmt der Druck ab, und wenn Sie die Limonade lange genug stehen lassen, verschwinden die Blasen schließlich, weil die Löslichkeit nachgelassen hat und sie sich nicht mehr in der Flüssigkeit auflösen (sie sind aus dem Getränk herausgesprudelt). .
Molekulare Größe
Im Allgemeinen sind gelöste Stoffe mit kleineren Molekülen löslicher als solche mit Molekülteilchen. Das Lösungsmittel kann kleinere Moleküle leichter umgeben, sodass diese schneller aufgelöst werden können als größere Moleküle.
Warum ist $K_s_p$ wichtig?
Warum ist die Löslichkeitskonstante wichtig? Nachfolgend finden Sie drei wichtige Zeitpunkte, zu denen Sie die Chemie von $K_s_p$ verwenden müssen.
So finden Sie die Löslichkeit gelöster Stoffe
Sie fragen sich, wie Sie die molare Löslichkeit aus $K_s_p$ berechnen können? Wenn Sie den Wert von $K_s_p$ kennen, können Sie die Löslichkeit verschiedener gelöster Stoffe ermitteln. Hier ist ein Beispiel: Der $K_s_p$-Wert von $Ag_2SO_4$, Silbersulfat, beträgt 1,4×^{–}^5$. Bestimmen Sie die molare Löslichkeit.
Zuerst müssen wir die Dissoziationsgleichung aufschreiben: $K_s_p$=$ [Ag^{+}]^2$ $[SO_4^2]$
Als nächstes fügen wir den Wert $K_s_p$ ein, um einen algebraischen Ausdruck zu erstellen.
1,4×^{–}^5$= $(2x)^2$ $(x)$
1,4×^{–}^5$= x^3$
$x$=[$SO_4^2$]=1,5x^{-}^2$ M
x$= [$Ag^{+}$]=3,0x^{-}^2$ M
Um vorherzusagen, ob sich bei Reaktionen ein Niederschlag bildet
Wenn wir den $K_s_p$-Wert eines gelösten Stoffes kennen, können wir herausfinden, ob ein Niederschlag entsteht, wenn eine Lösung seiner Ionen gemischt wird. Nachfolgend sind die beiden Regeln aufgeführt, die die Bildung eines Niederschlags bestimmen.
- Ionenprodukt > $K_s_p$, dann kommt es zu Niederschlag
- Ionisches Produkt<$K_s_p$ then precipitation will not occur
Den gemeinsamen Ioneneffekt verstehen
$K_s_p$ ist auch ein wichtiger Teil des gemeinsamen Ioneneffekts. Der gemeinsame Ioneneffekt besagt, dass beim Mischen zweier Lösungen, die ein gemeinsames Ion haben, der gelöste Stoff mit dem kleineren $K_s_p$-Wert zuerst ausfällt.
Angenommen, einer Lösung werden BiOCl und CuCl zugesetzt. Beide enthalten $Cl^{-}$-Ionen. Der $K_s_p$-Wert von BiOCl beträgt 1,8×^{–}^31$ und der $K_s_p$-Wert von CuCl beträgt 1,2×^{–}^6$. BiOCl hat den kleineren $K_s_p$-Wert, sodass es vor CuCl ausfällt.
Tabelle der Löslichkeitsproduktkonstanten
Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit den $K_s_p$-Werten für viele gängige Substanzen. Die $K_s_p$-Werte gelten für den Fall, dass die Substanzen eine Temperatur von etwa 25 Grad Celsius haben, was dem Standard entspricht. Da die $K_s_p$-Werte so klein sind, kann es je nach verwendeter Quelle geringfügige Unterschiede in ihren Werten geben. Die Daten in dieser Tabelle stammen von der University of Rhode Island Institut für Chemie .
| Substanz | Formel | $K_s_p$ Wert |
| Aluminiumhydroxid | $Al(OH)_3$ | 1,3×^{–}^33$ |
| Aluminiumphosphat | $AlPO_4$ | 6,3×^{–}^19$ |
| Bariumcarbonat | $BaCO_3$ | 5,1×^{–}^9$ |
| Bariumchromat | $BaCrO_4$ | 1,2×^{–}^10$ |
| Bariumfluorid | $BaF_2$ | 1,0×^{–}^6$ |
| Bariumhydroxid | $Ba(OH)_2$ | 5×^{–}^3$ |
| Bariumsulfat | $BaSO_4$ | 1,1×^{–}^10$ |
| Bariumsulfit | $BaSO_3$ | 8×^{–}^7$ |
| Bariumthiosulfat | $BaS_2O_3$ | 1,6×^{–}^6$ |
| Bismuthylchlorid | $BiOCl$ | 1,8×^{–}^31$ |
| Bismuthylhydroxid | $BiOOH$ | 4×^{–}^10$ |
| Cadmiumcarbonat | $CdCO_3$ | 5,2×^{–}^12$ |
| Cadmiumhydroxid | $Cd(OH)_2$ | 2,5×^{–}^14$ |
| Cadmiumoxalat | $CdC_2O_4$ | 1,5×^{–}^8$ |
| Cadmiumsulfid | $CdS$ | 8×^{–}^28$ |
| Kalziumkarbonat | $CaCO_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Calciumchromat | $CaCrO_4$ | 7,1×^{–}^4$ |
| Calciumfluorid | $CaF_2$ | 5,3×^{–}^9$ |
| Calciumhydrogenphosphat | $CaHPO_4$ | 1×^{–}^7$ |
| Kalziumhydroxid | $Ca(OH)_2$ | 5,5×^{–}^6$ |
| Kalziumoxalat | $CaC_2O_4$ | 2,7×^{–}^9$ |
| Calciumphosphat | $Ca_3(PO_4)_2$ | 2,0×^{–}^29$ |
| Calciumsulfat | $CaSO_4$ | 9,1×^{–}^6$ |
| Calciumsulfit | $CaSO_3$ | 6,8×^{–}^8$ |
| Chrom(II)-hydroxid | $Cr(OH)_2$ | 2×^{–}^16$ |
| Chrom(III)-hydroxid | $Cr(OH)_3$ | 6,3×^{–}^31$ |
| Kobalt(II)carbonat | $CoCO_3$ | 1,4×^{–}^13$ |
| Kobalt(II)-hydroxid | $Co(OH)_2$ | 1,6×^{–}^15$ |
| Kobalt(III)-hydroxid | $Co(OH)_3$ | 1,6×^{–}^44$ |
| Kobalt(II)-sulfid | $CoS$ | 4×^{–}^21$ |
| Kupfer(I)chlorid | $CuCl$ | 1,2×^{–}^6$ |
| Kupfer(I)cyanid | $CuCN$ | 3,2×^{–}^20$ |
| Kupfer(I)-iodid | $CuI$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Kupfer(II)-arsenat | $Cu_3(AsO_4)_2$ | 7,6×^{–}^36$ |
| Kupfer(II)carbonat | $CuCO_3$ | 1,4×^{–}^10$ |
| Kupfer(II)chromat | $CuCrO_4$ | 3,6×^{–}^6$ |
| Kupfer(II)ferrocyanid | $Cu[Fe(CN)_6]$ | 1,3×^{–}^16$ |
| Kupfer(II)hydroxid | $Cu(OH)_2$ | 2,2×^{–}^20$ |
| Kupfer(II)-sulfid | $CuS$ | 6×^{–}^37$ |
| Eisen(II)carbonat | $FeCO_3$ | 3,2×^{–}^11$ |
| Eisen(II)-hydroxid | $Fe(OH)_2$ | 8,0^{–}^16$ |
| Eisen(II)-sulfid | $FeS$ | 6×^{–}^19$ |
| Eisen(III)-arsenat | $FeAsO_4$ | 5,7×^{–}^21$ |
| Eisen(III)ferrocyanid | $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ | 3,3×^{–}^41$ |
| Eisen(III)-hydroxid | $Fe(OH)_3$ | 4×^{–}^38$ |
| Eisen(III)phosphat | $FePO_4$ | 1,3×^{–}^22$ |
| Blei(II)-arsenat | $Pb_3(AsO_4)_2$ | 4×^{–}^6$ |
| Blei(II)azid | $Pb(N_3)_2$ | 2,5×^{–}^9$ |
| Blei(II)bromid | $PbBr_2$ | 4,0×^{–}^5$ |
| Blei(II)carbonat | $PbCO_3$ | 7,4×^{–}^14$ |
| Blei(II)-chlorid | $PbCl_2$ | 1,6×^{–}^5$ |
| Blei(II)chromat | $PbCrO_4$ | 2,8×^{–}^13$ |
| Blei(II)-fluorid | $PbF_2$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Blei(II)-hydroxid | $Pb(OH)_2$ | 1,2×^{–}^15$ |
| Blei(II)-iodid | $PbI_2$ | 7,1×^{–}^9$ |
| Blei(II)-sulfat | $PbSO_4$ | 1,6×^{–}^8$ |
| Blei(II)-sulfid | $PbS$ | 3×^{–}^28$ |
| Lithiumcarbonat | $Li_2CO_3$ | 2,5×^{–}^2$ |
| Lithiumfluorid | $LiF$ | 3,8×^{–}^3$ |
| Lithiumphosphat | $Li_3PO_4$ | 3,2×^{–}^9$ |
| Magnesium-Ammoniumphosphat | $MgNH_4PO_4$ | 2,5×^{–}^13$ |
| Magnesiumarsenat | $Mg_3(AsO_4)_2$ | 2×^{–}^20$ |
| Magnesiumcarbonat | $MgCO_3$ | 3,5×^{–}^8$ |
| Magnesiumfluorid | $MgF_2$ | 3,7×^{–}^8$ |
| Magnesiumhydroxid | $Mg(OH)_2$ | 1,8×^{–}^11$ |
| Magnesiumoxalat | $MgC_2O_4$ | 8,5×^{–}^5$ |
| Magnesiumphosphat | $Mg_3(PO_4)_2$ | 1×^{–}^25$ |
| Mangan(II)carbonat | $MnCO_3$ | 1,8×^{–}^11$ |
| Mangan(II)hydroxid | $Mn(OH)_2$ | 1,9×^{–}^13$ |
| Mangan(II)-sulfid | $MnS$ | 3×^{–}^14$ |
| Quecksilber(I)bromid | $Hg_2Br_2$ | 5,6×^{–}^23$ |
| Quecksilber(I)-chlorid | $Hg_2Cl_2$ | 1,3×^{–}^18$ |
| Quecksilber(I)-iodid | $Hg_2I_2$ | 4,5×^{–}^29$ |
| Quecksilber(II)-sulfid | $HgS$ | 2×^{–}^53$ |
| Nickel(II)carbonat | $NiCO_3$ | 6,6×^{–}^9$ |
| Nickel(II)-hydroxid | $Ni(OH)_2$ | 2,0×^{–}^15$ |
| Nickel(II)sulfid | $NiS$ | 3×^{–}^19$ |
| Scandiumfluorid | $ScF_3$ | 4,2×^{–}^18$ |
| Scandiumhydroxid | $Sc(OH)_3$ | 8,0×^{–}^31$ |
| Silberacetat | $Ag_2CH_3O_2$ | 2,0×^{–}^3$ |
| Silberarsenat | $Ag_3AsO_4$ | 1,0×^{–}^22$ |
| Silberazid | $AgN_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Silberbromid | $AgBr$ | 5,0×^{–}^13$ |
| Silberchlorid | $AgCl$ | 1,8×^{–}^10$ |
| Silberchromatiert | $Ag_2CrO_4$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Silbercyanid | $AgCN$ | 1,2×^{–}^16$ |
| Silberjodat | $AgIO_3$ | 3,0×^{–}^8$ |
| Silberiodid | $AgI$ | 8,5×^{–}^17$ |
| Silbernitrit | $AgNO_2$ | 6,0×^{–}^4$ |
| Silbersulfat | $Ag_2SO_4$ | 1,4×^{–}^5$ |
| Silbersulfid | $At_2S$ | 6×^{–}^51$ |
| Silbersulfit | $Ag_2SO_3$ | 1,5×^{–}^14$ |
| Silberthiocyanat | $AgSCN$ | 1,0×^{–}^12$ |
| Strontiumcarbonat | $SrCO_3$ | 1,1×^{–}^10$ |
| Strontiumchromat | $SrCrO_4$ | 2,2×^{–}^5$ |
| Strontiumfluorid | $SrF_2$ | 2,5×^{–}^9$ |
| Strontiumsulfat | $SrSO_4$ | 3,2×^{–}^7$ |
| Thallium(I)bromid | $TlBr$ | 3,4×^{–}^6$ |
| Thallium(I)-chlorid | $TlCl$ | 1,7×^{–}^4$ |
| Thallium(I)-iodid | $TlI$ | 6,5×^{–}^8$ |
| Thallium(III)-hydroxid | $Tl(OH)_3$ | 6,3×^{–}^46$ |
| Zinn(II)-hydroxid | $Sn(OH)_2$ | 1,4×^{–}^28$ |
| Zinn(II)-sulfid | $SnS$ | 1×^{–}^26$ |
| Zinkcarbonat | $ZnCO_3$ | 1,4×^{–}^11$ |
| Zinkhydroxid | $Zn(OH)_2$ | 1,2×^{–}^17$ |
| Zinkoxalat | $ZnC_2O_4$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Zinkphosphat | $Zn_3(PO_4)_2$ | 9,0×^{–}^33$ |
| Zinksulfid | $ZnS$ | 2×^{–}^25$ |
Fazit: $K_s_p$ Chemieführer
Was ist $K_s_p$ in der Chemie? Die Löslichkeitsproduktkonstante oder $K_s_p$ ist ein wichtiger Aspekt der Chemie bei der Untersuchung der Löslichkeit verschiedener gelöster Stoffe. $K_s_p$ gibt an, wie viel des gelösten Stoffes sich in Lösung löst, und je löslicher eine Substanz ist, desto höher ist der chemische $K_s_p$-Wert.
Um die Löslichkeitsproduktkonstante zu berechnen, müssen Sie zunächst die Dissoziationsgleichung und den ausgeglichenen $K_s_p$-Ausdruck aufschreiben und dann die molaren Konzentrationen einsetzen, sofern Ihnen diese vorliegen.
Die Löslichkeitskonstante kann durch Temperatur, Druck und Molekülgröße beeinflusst werden und ist wichtig für die Bestimmung der Löslichkeit, die Vorhersage, ob sich ein Niederschlag bilden wird, und das Verständnis des allgemeinen Ioneneffekts.
Was kommt als nächstes?
Sind Sie untröstlich, dass Sie die Löslichkeitskonstante kennengelernt haben?Ertränke deine Sorgen darin Unser vollständiger Leitfaden zu den 11 Löslichkeitsregeln .
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