Ben je scheikunde aan het leren, maar begrijp je de oplosbaarheidsproductconstante niet helemaal of wil je er meer over leren? Weet u niet zeker hoe u de molaire oplosbaarheid uit $K_s_p$ moet berekenen? De oplosbaarheidsconstante, of $K_s_p$, is een belangrijk onderdeel van de scheikunde, vooral als je werkt met oplosbaarheidsvergelijkingen of de oplosbaarheid van verschillende opgeloste stoffen analyseert. Als je $K_s_p$ goed begrijpt, worden deze vragen veel gemakkelijker te beantwoorden!
In deze chemiegids van $K_s_p$ leggen we de chemiedefinitie van $K_s_p$ uit, hoe je deze kunt oplossen (met voorbeelden), welke factoren hierop van invloed zijn en waarom deze belangrijk is. Onderaan deze handleiding hebben we ook een tabel met de $K_s_p$-waarden voor een lange lijst met stoffen, zodat u gemakkelijk de oplosbaarheidsconstantewaarden kunt vinden.
Wat is $K_s_p$?
$K_s_p$ staat bekend als de oplosbaarheidsconstante of het oplosbaarheidsproduct. Het is de evenwichtsconstante die wordt gebruikt voor vergelijkingen wanneer een vaste stof oplost in een vloeibare/waterige oplossing. Ter herinnering: een opgeloste stof (wat wordt opgelost) wordt als oplosbaar beschouwd als meer dan 1 gram ervan volledig kan worden opgelost in 100 ml water.
$K_s_p$ wordt alleen gebruikt voor opgeloste stoffen lichtjes oplosbaar en lost niet volledig op in oplossing. (Een opgeloste stof is onoplosbaar als niets of bijna niets ervan in oplossing oplost.) $K_s_p$ vertegenwoordigt hoeveel van de opgeloste stof in oplossing zal oplossen.
De waarde van $K_s_p$ varieert afhankelijk van de opgeloste stof. Hoe beter oplosbaar een stof is, hoe hoger de chemiewaarde van $K_s_p$. En wat zijn de $K_s_p$ eenheden? Eigenlijk heeft het geen eenheid! De waarde $K_s_p$ heeft geen eenheden omdat demolaire concentraties van de reactanten en producten zijn voor elke vergelijking verschillend. Dit zou betekenen dat de $K_s_p$-eenheid voor elk probleem anders zou zijn en moeilijk op te lossen zou zijn. Om het eenvoudiger te maken, schrappen scheikundigen de $K_s_p$-eenheden doorgaans helemaal. Wat aardig van ze!
Hoe bereken je $K_s_p$?
In deze sectie leggen we uit hoe u $K_s_p$-chemie-uitdrukkingen kunt schrijven en hoe u de waarde van $K_s_p$ kunt berekenen. Voor de meeste scheikundelessen hoef je zelden de waarde van $K_s_p$ op te lossen; Meestal schrijf je de uitdrukkingen op of gebruik je $K_s_p$-waarden om op te lossen oplosbaarheid (We leggen uit hoe u dit moet doen in de sectie Waarom is $K_s_p$ belangrijk).
$K_s_p$-expressies schrijven
Hieronder staat de vergelijking van het oplosbaarheidsproduct, gevolgd door vier $K_s_p$-chemieproblemen zodat u kunt zien hoe u $K_s_p$-expressies kunt schrijven.
Voor de reactie $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)
De oplosbaarheidsuitdrukking is $K_s_p$= $[A^b^{+}]^a$ $[B^a^{-}]^b$
De eerste vergelijking staat bekend als een dissociatievergelijking, en de tweede is de gebalanceerde uitdrukking $K_s_p$.
Voor deze vergelijkingen:
- A En B vertegenwoordigen verschillende ionen en vaste stoffen. In deze vergelijkingen worden ze ook wel 'producten' genoemd.
- A En B vertegenwoordigen coëfficiënten die worden gebruikt om de vergelijking in evenwicht te brengen
- (aq) en (s) geven aan in welke staat het product zich bevindt (respectievelijk waterig of vast)
- Beugels staan voor molaire concentratie. [AgCl] vertegenwoordigt dus de molaire concentratie van AgCl.
Om $K_s_p$-uitdrukkingen correct te schrijven, moet u een goede kennis hebben van chemische namen, polyatomaire ionen en de ladingen die bij elk ion horen. Het belangrijkste waar u bij deze vergelijkingen rekening mee moet houden, is dat elke concentratie (weergegeven door vierkante haken) wordt verheven tot de macht van zijn coëfficiënt in de gebalanceerde $K_s_p$-uitdrukking.
Laten we een paar voorbeelden bekijken.
voorbeeld 1
$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$= $[Pb^2^{+}]$ $[Br¯]^2$
Bij dit probleem vergeet niet de Br in de vergelijking $K_s_p$ te kwadrateren. Je doet dit vanwege de coëfficiënt 2 in de dissociatievergelijking.
Voorbeeld 2
CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)
$K_s_p$= [$Cu^{+}$] [S¯]
Voorbeeld 3
$Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)
$K_s_p$= $[Ag^{+}]^2$ [$CrO_4^2$]
Voorbeeld 4
$Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ Cu^2^{+}$ (aq) + PO_4^3^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = $[Cu^2^{+}]^3$ [$PO_4^3^¯$]$^2$
css vetgedrukt
Oplossen voor $K_s_p$ met oplosbaarheid
Om een waarde voor $K_s_p$ te berekenen, moet u over molaire oplosbaarheidswaarden beschikken of deze kunnen vinden.
Vraag: Bepaal de $K_s_p$ van AgBr (zilverbromide), gegeven dat de molaire oplosbaarheid ervan 5,71 x ^{¯}^7$ mol per liter is.
Eerst moeten we de twee vergelijkingen opschrijven.
AgBr(s) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = [$Ag^{+}$] [$Br^{¯}$]
Omdat we in dit probleem een werkelijke waarde van $K_s_p$ oplossen, vullen we de oplosbaarheidswaarden in die we hebben gekregen:
$K_s_p$ = (5,71 x ^{¯}^7$) (5,71 x ^{¯}^7$) = 3,26 x ^{¯}^13$
De waarde van $K_s_p$ is 3,26 x ^{¯}^13$
Welke factoren beïnvloeden $K_s_p$?
In deze sectie bespreken we de belangrijkste factoren die de waarde van de oplosbaarheidsconstante beïnvloeden.
Temperatuur
De meeste opgeloste stoffen worden beter oplosbaar in een vloeistof naarmate de temperatuur stijgt. Als je bewijs wilt, kijk dan eens hoe goed oploskoffie mengt in een kop koud water vergeleken met een kop heet water. Temperatuur beïnvloedt de oplosbaarheid van zowel vaste stoffen als gassen maar het is niet gebleken dat het een gedefinieerde invloed heeft op de oplosbaarheid van vloeistoffen.
Druk
Druk kan ook de oplosbaarheid beïnvloeden, maar alleen voor gassen die zich in vloeistoffen bevinden. De wet van Henry stelt dat de oplosbaarheid van een gas recht evenredig is met de partiële druk van het gas.
De wet van Henry is geschreven als P = kc , waar
- P is de partiële druk van het gas boven de vloeistof
- k is de constante van de wet van Henry
- C is de gasconcentratie in de vloeistof
De wet van Henry laat zien dat naarmate de partiële druk afneemt, ook de gasconcentratie in de vloeistof afneemt, wat op zijn beurt de oplosbaarheid verlaagt. Minder druk resulteert dus in minder oplosbaarheid, en meer druk resulteert in meer oplosbaarheid.
Je kunt de wet van Henry in actie zien als je een blikje frisdrank opent. Wanneer het blik gesloten is, staat het gas onder meer druk en ontstaan er veel belletjes omdat veel gas is opgelost. Wanneer je het blikje opent, neemt de druk af en als je de frisdrank lang genoeg laat staan, zullen de belletjes uiteindelijk verdwijnen omdat de oplosbaarheid is afgenomen en ze niet langer in de vloeistof zijn opgelost (ze zijn uit de drank geborreld). .
Moleculaire grootte
Over het algemeen zijn opgeloste stoffen met kleinere moleculen beter oplosbaar dan die met molecuuldeeltjes. Het is gemakkelijker voor het oplosmiddel om kleinere moleculen te omringen, zodat die moleculen sneller kunnen worden opgelost dan grotere moleculen.
Waarom is $K_s_p$ belangrijk?
Waarom is de oplosbaarheidsconstante van belang? Hieronder staan drie belangrijke momenten waarop u $K_s_p$-chemie moet gebruiken.
Om de oplosbaarheid van opgeloste stoffen te vinden
Vraagt u zich af hoe u de molaire oplosbaarheid kunt berekenen op basis van $K_s_p$? Als u de waarde van $K_s_p$ kent, kunt u de oplosbaarheid van verschillende opgeloste stoffen vinden. Hier is een voorbeeld: De $K_s_p$-waarde van $Ag_2SO_4$, zilversulfaat, is 1,4×^{–}^5$. Bepaal de molaire oplosbaarheid.
Eerst moeten we de dissociatievergelijking opschrijven: $K_s_p$=$ [Ag^{+}]^2$ $[SO_4^2]$
Vervolgens vullen we de waarde $K_s_p$ in om een algebraïsche expressie te maken.
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
Om te voorspellen of er zich een neerslag zal vormen in reacties
Als we de $K_s_p$-waarde van een opgeloste stof kennen, kunnen we uitzoeken of er een neerslag zal ontstaan als een oplossing van zijn ionen wordt gemengd. Hieronder staan de twee regels die de vorming van een neerslag bepalen.
- Ionisch product > $K_s_p$, dan zal er neerslag optreden
- Ionisch product<$K_s_p$ then precipitation will not occur
Om het gemeenschappelijke ioneneffect te begrijpen
$K_s_p$ is ook een belangrijk onderdeel van het gemeenschappelijke ioneneffect. Het gemeenschappelijke ioneffect stelt dat wanneer twee oplossingen die een gemeenschappelijk ion delen, worden gemengd, de opgeloste stof met de kleinere $K_s_p$-waarde als eerste zal neerslaan.
Stel bijvoorbeeld dat BiOCl en CuCl aan een oplossing worden toegevoegd. Beide bevatten $Cl^{-}$ ionen. De $K_s_p$-waarde van BiOCl is 1,8×^{–}^31$ en de $K_s_p$-waarde van CuCl is 1,2×^{–}^6$. BiOCl heeft de kleinere waarde $K_s_p$, dus het zal vóór CuCl neerslaan.
Hoe geblokkeerde nummers op Android te vinden
Oplosbaarheid Productconstantetabel
Hieronder ziet u een grafiek met de $K_s_p$-waarden voor veel voorkomende stoffen. De $K_s_p$ waarden gelden als de stoffen rond de 25 graden Celsius zijn, wat standaard is. Omdat de waarden van $K_s_p$ zo klein zijn, kunnen er kleine verschillen in de waarden optreden, afhankelijk van welke bron u gebruikt. De gegevens in deze grafiek zijn afkomstig van de Universiteit van Rhode Island Afdeling Scheikunde .
| Substantie | Formule | $K_s_p$ Waarde |
| Aluminiumhydroxide | $Al(OH)_3$ | 1,3×^{–}^33$ |
| Aluminiumfosfaat | $AlPO_4$ | 6,3×^{–}^19$ |
| Bariumcarbonaat | $BaCO_3$ | 5,1×^{–}^9$ |
| Bariumchromaat | $BaCrO_4$ | 1,2×^{–}^10$ |
| Bariumfluoride | $BaF_2$ | 1,0×^{–}^6$ |
| Bariumhydroxide | $Ba(OH)_2$ | 5×^{–}^3$ |
| Barium sulfaat | $BaSO_4$ | 1,1×^{–}^10$ |
| Bariumsulfiet | $BaSO_3$ | 8×^{–}^7$ |
| Bariumthiosulfaat | $BaS_2O_3$ | 1,6×^{–}^6$ |
| Bismutylchloride | $BiOCl$ | 1,8×^{–}^31$ |
| Bismutylhydroxide | $BiOOH$ | 4×^{–}^10$ |
| Cadmiumcarbonaat | $CdCO_3$ | 5,2×^{–}^12$ |
| Cadmiumhydroxide | $Cd(OH)_2$ | 2,5×^{–}^14$ |
| Cadmiumoxalaat | $CdC_2O_4$ | 1,5×^{–}^8$ |
| Cadmiumsulfide | $CdS$ | 8×^{–}^28$ |
| Calciumcarbonaat | $CaCO_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Calciumchromaat | $CaCrO_4$ | 7,1×^{–}^4$ |
| Calciumfluoride | $CaF_2$ | 5,3×^{–}^9$ |
| Calciumwaterstoffosfaat | $CaHPO_4$ | 1×^{–}^7$ |
| Calcium hydroxide | $Ca(OH)_2$ | 5,5×^{–}^6$ |
| Calciumoxalaat | $CaC_2O_4$ | 2,7×^{–}^9$ |
| Calciumfosfaat | $Ca_3(PO_4)_2$ | 2,0×^{–}^29$ |
| Calciumsulfaat | $CaSO_4$ | 9,1×^{–}^6$ |
| Calciumsulfiet | $CaSO_3$ | 6,8×^{–}^8$ |
| Chroom(II)hydroxide | $Cr(OH)_2$ | 2×^{–}^16$ |
| Chroom(III)hydroxide | $Cr(OH)_3$ | 6,3×^{–}^31$ |
| Kobalt(II)carbonaat | $CoCO_3$ | 1,4×^{–}^13$ |
| Kobalt(II)hydroxide | $Co(OH)_2$ | 1,6×^{–}^15$ |
| Kobalt(III)hydroxide | $Co(OH)_3$ | 1,6×^{–}^44$ |
| Kobalt(II)sulfide | $CoS$ | 4×^{–}^21$ |
| Koper(I)chloride | $CuCl$ | 1,2×^{–}^6$ |
| Koper(I)cyanide | $CuCN$ | 3,2×^{–}^20$ |
| Koper(I)jodide | $CuI$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Koper (II) arsenaat | $Cu_3(AsO_4)_2$ | 7,6×^{–}^36$ |
| Koper (II) carbonaat | $CuCO_3$ | 1,4×^{–}^10$ |
| Koper(II)chromaat | $CuCrO_4$ | 3,6×^{–}^6$ |
| Koper(II)ferrocyanide | $Cu[Fe(CN)_6]$ | 1,3×^{–}^16$ |
| Koper(II)hydroxide | $Cu(OH)_2$ | 2,2×^{–}^20$ |
| Koper(II)sulfide | $CuS$ | 6×^{–}^37$ |
| IJzer (II) carbonaat | $FeCO_3$ | 3,2×^{–}^11$ |
| IJzer(II)hydroxide | $Fe(OH)_2$ | 8,0^{–}^16$ |
| IJzer (II) sulfide | $FeS$ | 6×^{–}^19$ |
| IJzer (III) arsenaat | $FeAsO_4$ | 5,7×^{–}^21$ |
| IJzer (III) ferrocyanide | $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ | 3,3×^{–}^41$ |
| IJzer(III)hydroxide | $Fe(OH)_3$ | 4×^{–}^38$ |
| IJzer(III)fosfaat | $FePO_4$ | 1,3×^{–}^22$ |
| Lood (II) arsenaat | $Pb_3(AsO_4)_2$ | 4×^{–}^6$ |
| Lood(II)azide | $Pb(N_3)_2$ | 2,5×^{–}^9$ |
| Lood(II)bromide | $PbBr_2$ | 4,0×^{–}^5$ |
| Lood(II)carbonaat | $PbCO_3$ | 7,4×^{–}^14$ |
| Lood(II)chloride | $PbCl_2$ | 1,6×^{–}^5$ |
| Lood(II)chromaat | $PbCrO_4$ | 2,8×^{–}^13$ |
| Lood(II)fluoride | $PbF_2$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Lood(II)hydroxide | $Pb(OH)_2$ | 1,2×^{–}^15$ |
| Lood(II)jodide | $PbI_2$ | 7,1×^{–}^9$ |
| Lood (II) sulfaat | $PbSO_4$ | 1,6×^{–}^8$ |
| Lood(II)sulfide | $PbS$ | 3×^{–}^28$ |
| Lithiumcarbonaat | $Li_2CO_3$ | 2,5×^{–}^2$ |
| Lithiumfluoride | $LiF$ | 3,8×^{–}^3$ |
| Lithiumfosfaat | $Li_3PO_4$ | 3,2×^{–}^9$ |
| Magnesiumammoniumfosfaat | $MgNH_4PO_4$ | 2,5×^{–}^13$ |
| Magnesiumarsenaat | $Mg_3(AsO_4)_2$ | 2×^{–}^20$ |
| Magnesiumcarbonaat | $MgCO_3$ | 3,5×^{–}^8$ |
| Magnesiumfluoride | $MgF_2$ | 3,7×^{–}^8$ |
| Magnesium hydroxide | $Mg(OH)_2$ | 1,8×^{–}^11$ |
| Magnesiumoxalaat | $MgC_2O_4$ | 8,5×^{–}^5$ |
| Magnesiumfosfaat | $Mg_3(PO_4)_2$ | 1×^{–}^25$ |
| Mangaan(II)carbonaat | $MnCO_3$ | 1,8×^{–}^11$ |
| Mangaan(II)hydroxide | $Mn(OH)_2$ | 1,9×^{–}^13$ |
| Mangaan (II) sulfide | $MnS$ | 3×^{–}^14$ |
| Kwik(I)bromide | $Hg_2Br_2$ | 5,6×^{–}^23$ |
| Kwik(I)chloride | $Hg_2Cl_2$ | 1,3×^{–}^18$ |
| Kwik(I)jodide | $Hg_2I_2$ | 4,5×^{–}^29$ |
| Kwik (II) sulfide | $HgS$ | 2×^{–}^53$ |
| Nikkel (II) carbonaat | $NiCO_3$ | 6,6×^{–}^9$ |
| Nikkel (II) hydroxide | $Ni(OH)_2$ | 2,0×^{–}^15$ |
| Nikkel (II) sulfide | $NiS$ | 3×^{–}^19$ |
| Scandiumfluoride | $ScF_3$ | 4,2×^{–}^18$ |
| Scandiumhydroxide | $Sc(OH)_3$ | 8,0×^{–}^31$ |
| Zilveracetaat | $Ag_2CH_3O_2$ | 2,0×^{–}^3$ |
| Zilver arsenaat | $Ag_3AsO_4$ | 1,0×^{–}^22$ |
| Zilverazide | $AgN_3$ | 2,8×^{–}^9$ |
| Zilverbromide | $AgBr$ | 5,0×^{–}^13$ |
| Zilverchloride | $AgCl$ | 1,8×^{–}^10$ |
| Zilverchromaat | $Ag_2CrO_4$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Zilvercyanide | $AgCN$ | 1,2×^{–}^16$ |
| Zilver jodaat | $AgIO_3$ | 3,0×^{–}^8$ |
| Zilverjodide | $AgI$ | 8,5×^{–}^17$ |
| Zilvernitriet | $AgNO_2$ | 6,0×^{–}^4$ |
| Zilversulfaat | $Ag_2SO_4$ | 1,4×^{–}^5$ |
| Zilversulfide | $Bij_2S$ | 6×^{–}^51$ |
| Zilversulfiet | $Ag_2SO_3$ | 1,5×^{–}^14$ |
| Zilverthiocyanaat | $AgSCN$ | 1,0×^{–}^12$ |
| Strontiumcarbonaat | $SrCO_3$ | 1,1×^{–}^10$ |
| Strontiumchromaat | $SrCrO_4$ | 2,2×^{–}^5$ |
| Strontiumfluoride | $SrF_2$ | 2,5×^{–}^9$ |
| Strontiumsulfaat | $SrSO_4$ | 3,2×^{–}^7$ |
| Thallium(I)bromide | $TlBr$ | 3,4×^{–}^6$ |
| Thallium(I)chloride | $TlCl$ | 1,7×^{–}^4$ |
| Thallium(I)jodide | $TlI$ | 6,5×^{–}^8$ |
| Thallium (III) hydroxide | $Tl(OH)_3$ | 6,3×^{–}^46$ |
| Tin(II)hydroxide | $Sn(OH)_2$ | 1,4×^{–}^28$ |
| Tin(II)sulfide | $SnS$ | 1×^{–}^26$ |
| Zinkcarbonaat | $ZnCO_3$ | 1,4×^{–}^11$ |
| Zinkhydroxide | $Zn(OH)_2$ | 1,2×^{–}^17$ |
| Zinkoxalaat | $ZnC_2O_4$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Zinkfosfaat | $Zn_3(PO_4)_2$ | 9,0×^{–}^33$ |
| Zinksulfide | $ZnS$ | 2×^{–}^25$ |
Conclusie: $K_s_p$ Scheikundegids
Wat is $K_s_p$ in de chemie? De oplosbaarheidsproductconstante, of $K_s_p$, is een belangrijk aspect van de chemie bij het bestuderen van de oplosbaarheid van verschillende opgeloste stoffen. $K_s_p$ geeft aan hoeveel van de opgeloste stof in oplossing zal oplossen, en hoe beter oplosbaar een stof is, hoe hoger de chemiewaarde van $K_s_p$.
Om de constante van het oplosbaarheidsproduct te berekenen, moet je eerst de dissociatievergelijking en de uitgebalanceerde $K_s_p$-uitdrukking opschrijven, en vervolgens de molaire concentraties invoeren, als je die hebt gekregen.
De oplosbaarheidsconstante kan worden beïnvloed door temperatuur, druk en moleculaire grootte, en is belangrijk voor het bepalen van de oplosbaarheid, het voorspellen of zich een neerslag zal vormen en het begrijpen van het algemene ioneneffect.
Wat is het volgende?
Ontroostbaar dat je klaar bent met het leren over de oplosbaarheidsconstante?Verdrink je verdriet onze complete gids voor de 11 oplosbaarheidsregels .
Op zoek naar andere scheikundegidsen?Leer hier hoe u chemische vergelijkingen in evenwicht brengt, of lees deze zes voorbeelden van fysische en chemische veranderingen.
Scheikunde volgen op de middelbare school?We hebben verschillende geweldige studiegidsen samengesteld voor AP Chem, IB Chemistry en het NY State Chemistry Regents-examen.