MolDraw › Narzędzia chemiczne › Kalkulator Ksp i rozpuszczalności
Kalkulator Ksp i rozpuszczalności
W skrócie: Kalkulator Ksp: przeliczaj Ksp na rozpuszczalność molową w mol/L lub g/L i odwrotnie, wyznaczaj rozpuszczalność przy obecności wspólnego jonu (rozwiązanie dokładne) i sprawdzaj, czy po zmieszaniu dwóch roztworów wytrąci się osad. Jest darmowy, działa w przeglądarce i nie wymaga instalacji.
Wybierz sól z listy lub wpisz dowolne MₓAᵧ z jego Ksp. Otrzymasz rozpuszczalność molową i g/L albo przejdziesz od zmierzonej rozpuszczalności do Ksp. Tryb wspólnego jonu rozwiązuje pełne równanie numerycznie, zamiast polegać na uproszczeniu. Tryb strącania porównuje Q z Ksp po zmieszaniu.
Rozpuszczalność molowa s z Ksp = xxyysx+y, w czystej wodzie.
Stężenie jonu już obecnego w roztworze (np. 0,10 M NaCl daje 0,10 M Cl⁻). Wypełnij jedno lub oba pola.
Wpisz stężenie jonu w każdym roztworze przed zmieszaniem (0,10 M CaCl₂ daje 0,10 M Ca²⁺, ale 0,20 M Cl⁻).
Wzory na Ksp i rozpuszczalność molową
MₓAᵧ(s) ⇌ x Mʸ⁺(aq) + y Aˣ⁻(aq) Ksp = [M]ˣ[A]ʸ = (xs)ˣ(ys)ʸ = xˣyʸ s^(x+y)
| Typ soli | Przykład | Ksp wyrażony przez s | Rozpuszczalność s |
|---|---|---|---|
| MA (1:1) | AgCl, BaSO₄ | s² | √Ksp |
| MA₂ lub M₂A | CaF₂, Ag₂CrO₄ | 4s³ | (Ksp/4)^(1/3) |
| MA₃ lub M₃A | Fe(OH)₃, Ag₃PO₄ | 27s⁴ | (Ksp/27)^(1/4) |
| M₃A₂ lub M₂A₃ | Ca₃(PO₄)₂ | 108s⁵ | (Ksp/108)^(1/5) |
Efekt wspólnego jonu
Jeśli roztwór zawiera już c jednego z jonów, rozwiąż (xs + cM)ˣ(ys + cA)ʸ = Ksp. Typowe uproszczenie pomija s obok c. Działa to tylko wtedy, gdy s jest dużo mniejsze od c. Ten kalkulator rozwiązuje pełne równanie numerycznie i pokazuje, jak bardzo myli się uproszczenie.
Czy wytrąci się osad?
Po zmieszaniu wyznacz nowe stężenie każdego jonu (mole ÷ objętość całkowita) i oblicz iloczyn jonowy Q = [M]ˣ[A]ʸ. Jeśli Q jest większe od Ksp, wytrąca się osad. Jeśli Q jest mniejsze lub równe Ksp, osad się nie wytrąca.
Wartości Ksp popularnych soli (25 °C)
| Sól | Ksp | Ksp = | s (mol/L) | s (g/L) | M (g/mol) |
|---|---|---|---|---|---|
| AgCl | 1.8 × 10⁻¹⁰ | s² | 1.3 × 10⁻⁵ | 1.9 × 10⁻³ | 143.32 |
| AgBr | 5.0 × 10⁻¹³ | s² | 7.1 × 10⁻⁷ | 1.3 × 10⁻⁴ | 187.77 |
| AgI | 8.3 × 10⁻¹⁷ | s² | 9.1 × 10⁻⁹ | 2.1 × 10⁻⁶ | 234.77 |
| Ag₂CrO₄ | 1.1 × 10⁻¹² | 4s³ | 6.5 × 10⁻⁵ | 2.2 × 10⁻² | 331.73 |
| Ag₂CO₃ | 8.1 × 10⁻¹² | 4s³ | 1.3 × 10⁻⁴ | 3.5 × 10⁻² | 275.74 |
| Ag₂SO₄ | 1.2 × 10⁻⁵ | 4s³ | 1.4 × 10⁻² | 4.5 × 10⁰ | 311.79 |
| Ag₃PO₄ | 8.9 × 10⁻¹⁷ | 27s⁴ | 4.3 × 10⁻⁵ | 1.8 × 10⁻² | 418.57 |
| BaSO₄ | 1.1 × 10⁻¹⁰ | s² | 1.0 × 10⁻⁵ | 2.4 × 10⁻³ | 233.38 |
| BaCO₃ | 5.1 × 10⁻⁹ | s² | 7.1 × 10⁻⁵ | 1.4 × 10⁻² | 197.34 |
| BaF₂ | 1.7 × 10⁻⁶ | 4s³ | 7.5 × 10⁻³ | 1.3 × 10⁰ | 175.32 |
| CaCO₃ (kalcyt) | 3.3 × 10⁻⁹ | s² | 5.7 × 10⁻⁵ | 5.7 × 10⁻³ | 100.09 |
| CaF₂ | 3.9 × 10⁻¹¹ | 4s³ | 2.1 × 10⁻⁴ | 1.7 × 10⁻² | 78.07 |
| CaSO₄ | 2.4 × 10⁻⁵ | s² | 4.9 × 10⁻³ | 6.7 × 10⁻¹ | 136.13 |
| Ca(OH)₂ | 6.5 × 10⁻⁶ | 4s³ | 1.2 × 10⁻² | 8.7 × 10⁻¹ | 74.09 |
| Ca₃(PO₄)₂ | 2.0 × 10⁻²⁹ | 108s⁵ | 7.1 × 10⁻⁷ | 2.2 × 10⁻⁴ | 310.17 |
| Mg(OH)₂ | 5.6 × 10⁻¹² | 4s³ | 1.1 × 10⁻⁴ | 6.5 × 10⁻³ | 58.32 |
| Fe(OH)₂ | 4.9 × 10⁻¹⁷ | 4s³ | 2.3 × 10⁻⁶ | 2.1 × 10⁻⁴ | 89.86 |
| Fe(OH)₃ | 2.8 × 10⁻³⁹ | 27s⁴ | 1.0 × 10⁻¹⁰ | 1.1 × 10⁻⁸ | 106.87 |
| Al(OH)₃ | 1.3 × 10⁻³³ | 27s⁴ | 2.6 × 10⁻⁹ | 2.1 × 10⁻⁷ | 78 |
| Cu(OH)₂ | 2.2 × 10⁻²⁰ | 4s³ | 1.8 × 10⁻⁷ | 1.7 × 10⁻⁵ | 97.56 |
| Zn(OH)₂ | 3.0 × 10⁻¹⁷ | 4s³ | 2.0 × 10⁻⁶ | 1.9 × 10⁻⁴ | 99.39 |
| Ni(OH)₂ | 5.5 × 10⁻¹⁶ | 4s³ | 5.2 × 10⁻⁶ | 4.8 × 10⁻⁴ | 92.71 |
| PbCl₂ | 1.7 × 10⁻⁵ | 4s³ | 1.6 × 10⁻² | 4.5 × 10⁰ | 278.1 |
| PbI₂ | 7.1 × 10⁻⁹ | 4s³ | 1.2 × 10⁻³ | 5.6 × 10⁻¹ | 461.01 |
| PbSO₄ | 2.5 × 10⁻⁸ | s² | 1.6 × 10⁻⁴ | 4.8 × 10⁻² | 303.26 |
| PbCrO₄ | 2.8 × 10⁻¹³ | s² | 5.3 × 10⁻⁷ | 1.7 × 10⁻⁴ | 323.19 |
| CuI | 1.3 × 10⁻¹² | s² | 1.1 × 10⁻⁶ | 2.2 × 10⁻⁴ | 190.45 |
| Hg₂Cl₂ | 1.3 × 10⁻¹⁸ | 4s³ | 6.9 × 10⁻⁷ | 3.2 × 10⁻⁴ | 472.08 |
| SrSO₄ | 3.4 × 10⁻⁷ | s² | 5.8 × 10⁻⁴ | 1.1 × 10⁻¹ | 183.68 |
To typowe wartości podręcznikowe. Publikowane wartości Ksp różnią się w zależności od źródła, czasem dwukrotnie lub bardziej, zwłaszcza dla wodorotlenków i węglanów. Dla CaCO₃ przyjęto 3,3 × 10⁻⁹ (kalcyt); niektóre podręczniki podają 4,5 × 10⁻⁹ lub 8,7 × 10⁻⁹. Dla PbI₂ przyjęto 7,1 × 10⁻⁹; inne źródła podają 9,8 × 10⁻⁹ lub 1,4 × 10⁻⁸. Użyj wartości ze swojego kursu i wpisz ją w pole Ksp. Rozpuszczalności obliczane są dla czystej wody i pomijają hydrolizę, jony kompleksowe i efekty aktywności.
Przykłady z rozwiązaniem
Rozpuszczalność AgCl
Ksp = 1.8 × 10⁻¹⁰ = s².
s = √(1.8 × 10⁻¹⁰). W g/L: 1.34 × 10⁻⁵ × 143.32
s = 1.34 × 10⁻⁵ M = 1.9 × 10⁻³ g/L
Rozpuszczalność 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 z rozpuszczalności (w stylu egzaminacyjnym)
Rozpuszczalność BaSO₄ wynosi 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
Efekt wspólnego jonu
Rozpuszczalność AgCl w 0,10 M NaCl.
s(s + 0.10) = 1.8 × 10⁻¹⁰, więc s ≈ 1.8 × 10⁻¹⁰ / 0.10
s = 1.8 × 10⁻⁹ M (7500 razy mniej niż w wodzie)
Sprawdzenie strącania (w stylu AP)
100 mL 0,010 M Pb(NO₃)₂ zmieszano ze 100 mL 0,010 M KI. Ksp(PbI₂) = 7,1 × 10⁻⁹.
Po zmieszaniu [Pb²⁺] = [I⁻] = 0,0050 M. Q = (0.0050)(0.0050)² = 1,25 × 10⁻⁷.
Q jest większe od Ksp, więc PbI₂ się wytrąca
Porównywanie rozpuszczalności (pułapka egzaminacyjna)
AgCl (Ksp 1,8 × 10⁻¹⁰) a Ag₂CrO₄ (Ksp 1,1 × 10⁻¹²). Który rozpuszcza się lepiej?
AgCl: s = 1.3 × 10⁻⁵ M. Ag₂CrO₄: s = (1.1 × 10⁻¹² / 4)^(1/3) = 6.5 × 10⁻⁵ M.
Ag₂CrO₄ jest lepiej rozpuszczalny mimo mniejszego Ksp
Częste błędy
- Pomijanie współczynników. Dla CaF₂ [F⁻] = 2s i podnosi się je do kwadratu: Ksp = s(2s)² = 4s³, a nie s³ ani 2s².
- Porównywanie Ksp soli różnych typów. Mniejszy Ksp oznacza mniejszą rozpuszczalność tylko wtedy, gdy sole mają ten sam stosunek x : y. Porównuj zamiast tego rozpuszczalności molowe.
- Pomijanie rozcieńczenia przy mieszaniu. Zmieszanie równych objętości zmniejsza o połowę każde stężenie, zanim obliczysz Q.
- Stężenie soli a stężenie jonu. 0,10 M CaCl₂ daje 0,20 M Cl⁻. 0,10 M Na₂SO₄ daje 0,10 M SO₄²⁻.
- Stosowanie uproszczenia, gdy zawodzi. Jeśli stężenie wspólnego jonu nie jest dużo większe od s, przybliżenie może być bardzo niedokładne. Używaj wyniku dokładnego.
- Hydroliza i kompleksy. Węglany, fosforany, siarczki i wodorotlenki lepiej rozpuszczają się w kwasie. Nadmiar Cl⁻ lub NH₃ może rozpuścić AgCl w postaci jonów kompleksowych. Te proste wzory pomijają oba zjawiska.
Rysujesz sieci jonowe lub schematy reakcji? MolDraw to darmowy edytor struktur chemicznych online do cząsteczek, jonów, reakcji i schematów laboratoryjnych.
Otwórz edytor MolDrawNajczęściej zadawane pytania
Jak obliczyć rozpuszczalność molową z Ksp?
Zapisz równanie rozpuszczania, wyraź każdy jon jako wielokrotność s i rozwiąż Ksp = xˣyʸ s^(x+y). Dla AgCl s = √Ksp = √(1.8 × 10⁻¹⁰) = 1,34 × 10⁻⁵ M. Dla CaF₂ s = (Ksp/4)^(1/3) = 2,1 × 10⁻⁴ M.
Jak przeliczyć rozpuszczalność w g/L na Ksp?
Podziel przez masę molową, aby otrzymać mol/L, a potem użyj wyrażenia na Ksp. 2,4 × 10⁻³ g/L BaSO₄ to 1,03 × 10⁻⁵ M, więc Ksp = (1.03 × 10⁻⁵)² = 1,06 × 10⁻¹⁰.
Na czym polega efekt wspólnego jonu?
Sól jest słabiej rozpuszczalna w roztworze, który już zawiera jeden z jej jonów, bo równowaga przesuwa się w stronę osadu (reguła Le Chateliera). AgCl jest w 0,10 M NaCl około 7500 razy słabiej rozpuszczalny niż w czystej wodzie.
Jak sprawdzić, czy wytrąci się osad?
Oblicz stężenia jonów po zmieszaniu i iloczyn jonowy Q = [M]ˣ[A]ʸ. Jeśli Q jest większe od Ksp, wytrąca się osad. Jeśli Q jest mniejsze lub równe Ksp, roztwór pozostaje klarowny.
Czy mniejszy Ksp zawsze oznacza mniejszą rozpuszczalność?
Tylko dla soli tego samego typu, np. dwóch soli 1:1. Ag₂CrO₄ ma mniejszy Ksp niż AgCl, ale większą rozpuszczalność molową, bo jego Ksp zawiera 4s³, a nie s².
Dlaczego wartości Ksp różnią się w podręcznikach?
Wartości Ksp pochodzą z różnych pomiarów, temperatur i sposobów korekty na siłę jonową. Różnice dwukrotne lub większe są częste dla wodorotlenków i węglanów. Używaj wartości podanej w twoim kursie lub na egzaminie.
Powiązane narzędzia chemiczne
Ostatnia aktualizacja: