MolDraw › أدوات الكيمياء › حاسبة Ksp والذوبانية

حاسبة Ksp والذوبانية

باختصار: حاسبة Ksp: حوّل بين Ksp والذوبانية المولية بوحدة mol/L أو g/L، وأوجد الذوبانية بوجود أيون مشترك (بحل دقيق)، وتحقّق من تكوّن راسب عند خلط محلولين. الأداة مجانية وتعمل في متصفح الويب ولا تحتاج إلى تنزيل.

اختر ملحًا من القائمة أو أدخل أي MₓAᵧ مع قيمة Ksp الخاصة به. احصل على الذوبانية المولية وقيمتها بـ g/L، أو انتقل من ذوبانية مقيسة إلى Ksp. ويحل وضع الأيون المشترك المعادلة الكاملة عدديًا بدلًا من الاعتماد على الاختصار. ويقارن وضع الترسيب Q بـ Ksp بعد الخلط.

إجابة سريعة: لـ AgCl ‏Ksp = s²، إذن s = √(1.8 × 10⁻¹⁰) = 1.34 × 10⁻⁵ M. ولـ CaF₂ ‏Ksp = 4s³، إذن s = 2.1 × 10⁻⁴ M. ويتكوّن راسب عندما تكون Q = [M]ˣ[A]ʸ أكبر من Ksp.

الذوبانية المولية s من Ksp = xxyysx+y، في الماء النقي.

معادلات Ksp والذوبانية المولية

MₓAᵧ(s) ⇌ x Mʸ⁺(aq) + y Aˣ⁻(aq) Ksp = [M]ˣ[A]ʸ = (xs)ˣ(ys)ʸ = xˣyʸ s^(x+y)
نوع الملحمثالKsp بدلالة sالذوبانية s
MA (1:1)AgCl، BaSO₄s²√Ksp
MA₂ أو M₂ACaF₂، Ag₂CrO₄4s³(Ksp/4)^(1/3)
MA₃ أو M₃AFe(OH)₃، Ag₃PO₄27s⁴(Ksp/27)^(1/4)
M₃A₂ أو M₂A₃Ca₃(PO₄)₂108s⁵(Ksp/108)^(1/5)

تأثير الأيون المشترك

إذا كان المحلول يحتوي مسبقًا على تركيز c من أحد الأيونات، فحل (xs + cM)ˣ(ys + cA)ʸ = Ksp. يُهمل الاختصار المعتاد s بجانب c، وهذا لا يصح إلا عندما تكون s أصغر بكثير من c. تحل هذه الحاسبة المعادلة الكاملة عدديًا وتبيّن مقدار خطأ الاختصار.

هل سيتكوّن راسب؟

بعد الخلط، أوجد التركيز الجديد لكل أيون (المولات ÷ الحجم الكلي) واحسب الحاصل الأيوني Q = [M]ˣ[A]ʸ. إذا كانت Q أكبر من Ksp يتكوّن راسب، وإذا كانت أقل منها أو تساويها فلا.

قيم Ksp للأملاح الشائعة (25 °C)

الملحKspKsp =s (mol/L)s (g/L)M (g/mol)
AgCl1.8 × 10⁻¹⁰s²1.3 × 10⁻⁵1.9 × 10⁻³143.32
AgBr5.0 × 10⁻¹³s²7.1 × 10⁻⁷1.3 × 10⁻⁴187.77
AgI8.3 × 10⁻¹⁷s²9.1 × 10⁻⁹2.1 × 10⁻⁶234.77
Ag₂CrO₄1.1 × 10⁻¹²4s³6.5 × 10⁻⁵2.2 × 10⁻²331.73
Ag₂CO₃8.1 × 10⁻¹²4s³1.3 × 10⁻⁴3.5 × 10⁻²275.74
Ag₂SO₄1.2 × 10⁻⁵4s³1.4 × 10⁻²4.5 × 10⁰311.79
Ag₃PO₄8.9 × 10⁻¹⁷27s⁴4.3 × 10⁻⁵1.8 × 10⁻²418.57
BaSO₄1.1 × 10⁻¹⁰s²1.0 × 10⁻⁵2.4 × 10⁻³233.38
BaCO₃5.1 × 10⁻⁹s²7.1 × 10⁻⁵1.4 × 10⁻²197.34
BaF₂1.7 × 10⁻⁶4s³7.5 × 10⁻³1.3 × 10⁰175.32
CaCO₃ (كالسيت)3.3 × 10⁻⁹s²5.7 × 10⁻⁵5.7 × 10⁻³100.09
CaF₂3.9 × 10⁻¹¹4s³2.1 × 10⁻⁴1.7 × 10⁻²78.07
CaSO₄2.4 × 10⁻⁵s²4.9 × 10⁻³6.7 × 10⁻¹136.13
Ca(OH)₂6.5 × 10⁻⁶4s³1.2 × 10⁻²8.7 × 10⁻¹74.09
Ca₃(PO₄)₂2.0 × 10⁻²⁹108s⁵7.1 × 10⁻⁷2.2 × 10⁻⁴310.17
Mg(OH)₂5.6 × 10⁻¹²4s³1.1 × 10⁻⁴6.5 × 10⁻³58.32
Fe(OH)₂4.9 × 10⁻¹⁷4s³2.3 × 10⁻⁶2.1 × 10⁻⁴89.86
Fe(OH)₃2.8 × 10⁻³⁹27s⁴1.0 × 10⁻¹⁰1.1 × 10⁻⁸106.87
Al(OH)₃1.3 × 10⁻³³27s⁴2.6 × 10⁻⁹2.1 × 10⁻⁷78
Cu(OH)₂2.2 × 10⁻²⁰4s³1.8 × 10⁻⁷1.7 × 10⁻⁵97.56
Zn(OH)₂3.0 × 10⁻¹⁷4s³2.0 × 10⁻⁶1.9 × 10⁻⁴99.39
Ni(OH)₂5.5 × 10⁻¹⁶4s³5.2 × 10⁻⁶4.8 × 10⁻⁴92.71
PbCl₂1.7 × 10⁻⁵4s³1.6 × 10⁻²4.5 × 10⁰278.1
PbI₂7.1 × 10⁻⁹4s³1.2 × 10⁻³5.6 × 10⁻¹461.01
PbSO₄2.5 × 10⁻⁸s²1.6 × 10⁻⁴4.8 × 10⁻²303.26
PbCrO₄2.8 × 10⁻¹³s²5.3 × 10⁻⁷1.7 × 10⁻⁴323.19
CuI1.3 × 10⁻¹²s²1.1 × 10⁻⁶2.2 × 10⁻⁴190.45
Hg₂Cl₂1.3 × 10⁻¹⁸4s³6.9 × 10⁻⁷3.2 × 10⁻⁴472.08
SrSO₄3.4 × 10⁻⁷s²5.8 × 10⁻⁴1.1 × 10⁻¹183.68

هذه قيم مدرسية نموذجية. تختلف قيم Ksp المنشورة باختلاف المصدر، أحيانًا بمعامل 2 أو أكثر، ولا سيما للهيدروكسيدات والكربونات. تُستخدم لـ CaCO₃ القيمة 3.3 × 10⁻⁹ (كالسيت)، وتذكر بعض الكتب 4.5 × 10⁻⁹ أو 8.7 × 10⁻⁹. وتُستخدم لـ PbI₂ القيمة 7.1 × 10⁻⁹، وتعطي مصادر أخرى 9.8 × 10⁻⁹ أو 1.4 × 10⁻⁸. استخدم القيمة المعتمدة في مقررك واكتبها في خانة Ksp. تُحسب الذوبانيات في الماء النقي مع إهمال التحلل المائي والأيونات المعقدة وتأثيرات النشاطية.

أمثلة محلولة

ذوبانية AgCl

Ksp = 1.8 × 10⁻¹⁰ = s².

s = √(1.8 × 10⁻¹⁰). بوحدة g/L: ‏1.34 × 10⁻⁵ × 143.32

s = 1.34 × 10⁻⁵ M = 1.9 × 10⁻³ g/L

ذوبانية CaF₂

Ksp = 3.9 × 10⁻¹¹ = (s)(2s)² = 4s³.

s = (3.9 × 10⁻¹¹ / 4)^(1/3)

s = 2.1 × 10⁻⁴ M، ‏[F⁻] = 4.3 × 10⁻⁴ M

Ksp من الذوبانية (بأسلوب NEET)

ذوبانية BaSO₄ هي 2.4 × 10⁻³ g/L. ‏M = 233.38 g/mol.

s = 2.4 × 10⁻³ / 233.38 = 1.03 × 10⁻⁵ M؛ Ksp = s²

Ksp = 1.06 × 10⁻¹⁰

تأثير الأيون المشترك

ذوبانية AgCl في NaCl ‏0.10 M.

s(s + 0.10) = 1.8 × 10⁻¹⁰، إذن s ≈ 1.8 × 10⁻¹⁰ / 0.10

s = 1.8 × 10⁻⁹ M (أقل بـ 7500 مرة منها في الماء)

التحقق من الترسيب (بأسلوب AP)

خُلط 100 mL من Pb(NO₃)₂ ‏0.010 M مع 100 mL من KI ‏0.010 M. ‏Ksp(PbI₂) = 7.1 × 10⁻⁹.

بعد الخلط [Pb²⁺] = [I⁻] = 0.0050 M. ‏Q = (0.0050)(0.0050)² = 1.25 × 10⁻⁷.

Q أكبر من Ksp، لذا يترسب PbI₂

مقارنة الذوبانيات (فخ في JEE)

AgCl ‏(Ksp 1.8 × 10⁻¹⁰) مقابل Ag₂CrO₄ ‏(Ksp 1.1 × 10⁻¹²). أيهما يذوب أكثر؟

AgCl: s = 1.3 × 10⁻⁵ M. Ag₂CrO₄: s = (1.1 × 10⁻¹² / 4)^(1/3) = 6.5 × 10⁻⁵ M.

Ag₂CrO₄ أكثر ذوبانًا رغم أن Ksp الخاص به أصغر

أخطاء شائعة

ترسم شبكات أيونية أو مخططات تفاعل؟ MolDraw محرر مجاني عبر الإنترنت للبنى الكيميائية، للجزيئات والأيونات والتفاعلات ومخططات المختبر.

افتح محرر MolDraw

الأسئلة الشائعة

كيف أحسب الذوبانية المولية من Ksp؟

اكتب معادلة الذوبان، وعبّر عن كل أيون بمضاعف لـ s، ثم حل Ksp = xˣyʸ s^(x+y). لـ AgCl: ‏s = √Ksp = √(1.8 × 10⁻¹⁰) = 1.34 × 10⁻⁵ M. ولـ CaF₂: ‏s = (Ksp/4)^(1/3) = 2.1 × 10⁻⁴ M.

كيف أحوّل الذوبانية بوحدة g/L إلى Ksp؟

اقسم على الكتلة المولية لتحصل على mol/L، ثم استخدم تعبير Ksp. فـ 2.4 × 10⁻³ g/L من BaSO₄ تساوي 1.03 × 10⁻⁵ M، إذن Ksp = (1.03 × 10⁻⁵)² = 1.06 × 10⁻¹⁰.

ما تأثير الأيون المشترك؟

يقل ذوبان الملح في محلول يحتوي مسبقًا على أحد أيوناته، لأن الاتزان ينزاح نحو المادة الصلبة (مبدأ لوشاتلييه). فذوبانية AgCl في NaCl ‏0.10 M أقل بنحو 7500 مرة منها في الماء النقي.

كيف أعرف إن كان سيتكوّن راسب؟

احسب تراكيز الأيونات بعد الخلط والحاصل الأيوني Q = [M]ˣ[A]ʸ. إذا كانت Q أكبر من Ksp يتكوّن راسب. وإذا كانت Q أقل من Ksp أو تساويها يبقى المحلول صافيًا.

هل تعني قيمة Ksp الأصغر دائمًا ذوبانية أقل؟

فقط للأملاح من النوع نفسه، مثل ملحين من نوع 1:1. فلـ Ag₂CrO₄ قيمة Ksp أصغر من AgCl لكن ذوبانيته المولية أعلى، لأن Ksp الخاص به يتضمن 4s³ لا s².

لماذا تختلف قيم Ksp بين الكتب المدرسية؟

تأتي قيم Ksp من قياسات ودرجات حرارة وطرق تصحيح للقوة الأيونية مختلفة. والفروق بمعامل 2 أو أكثر شائعة في الهيدروكسيدات والكربونات. استخدم القيمة التي يعطيها مقررك أو امتحانك.

أدوات كيمياء ذات صلة

آخر تحديث: