MolDraw › เครื่องมือเคมี › เครื่องคำนวณ Ksp และการละลาย
เครื่องคำนวณ Ksp และการละลาย
สรุปสั้น ๆ: เครื่องคำนวณ Ksp: แปลงระหว่าง Ksp กับค่าการละลายเป็นโมลาร์ใน mol/L หรือ g/L หาค่าการละลายเมื่อมีไอออนร่วม (แก้แบบแม่นยำ) และตรวจว่าเกิดตะกอนหรือไม่เมื่อผสมสารละลายสองชนิด ใช้งานฟรี ทำงานในเว็บเบราว์เซอร์ และไม่ต้องดาวน์โหลด
เลือกเกลือจากรายการหรือป้อน MₓAᵧ ใด ๆ พร้อม Ksp จะได้ค่าการละลายเป็นโมลาร์และ g/L หรือคำนวณจากค่าการละลายที่วัดได้ไปเป็น Ksp โหมดไอออนร่วมแก้สมการเต็มด้วยวิธีเชิงตัวเลขแทนการใช้วิธีลัด โหมดการตกตะกอนเปรียบเทียบ Q กับ Ksp หลังผสม
ค่าการละลายเป็นโมลาร์ s จาก Ksp = xxyysx+y ในน้ำบริสุทธิ์
ความเข้มข้นของไอออนที่มีอยู่แล้วในสารละลาย (เช่น NaCl 0.10 M ให้ Cl⁻ 0.10 M) กรอกหนึ่งหรือทั้งสองช่อง
ป้อนความเข้มข้นของไอออนในแต่ละสารละลายก่อนผสม (CaCl₂ 0.10 M ให้ Ca²⁺ 0.10 M แต่ Cl⁻ 0.20 M)
สูตร Ksp และค่าการละลายเป็นโมลาร์
MₓAᵧ(s) ⇌ x Mʸ⁺(aq) + y Aˣ⁻(aq) Ksp = [M]ˣ[A]ʸ = (xs)ˣ(ys)ʸ = xˣyʸ s^(x+y)
| ชนิดของเกลือ | ตัวอย่าง | Ksp ในรูปของ s | ค่าการละลาย s |
|---|---|---|---|
| MA (1:1) | AgCl, BaSO₄ | s² | √Ksp |
| MA₂ หรือ M₂A | CaF₂, Ag₂CrO₄ | 4s³ | (Ksp/4)^(1/3) |
| MA₃ หรือ M₃A | Fe(OH)₃, Ag₃PO₄ | 27s⁴ | (Ksp/27)^(1/4) |
| M₃A₂ หรือ M₂A₃ | Ca₃(PO₄)₂ | 108s⁵ | (Ksp/108)^(1/5) |
ผลของไอออนร่วม
ถ้าสารละลายมีไอออนชนิดหนึ่งอยู่แล้วเข้มข้น c ให้แก้ (xs + cM)ˣ(ys + cA)ʸ = Ksp วิธีลัดทั่วไปจะตัด s ที่บวกกับ c ทิ้ง ซึ่งใช้ได้เฉพาะเมื่อ s น้อยกว่า c มาก เครื่องคำนวณนี้แก้สมการเต็มด้วยวิธีเชิงตัวเลขและแสดงว่าวิธีลัดคลาดเคลื่อนไปเท่าใด
จะเกิดตะกอนหรือไม่?
หลังผสม หาความเข้มข้นใหม่ของไอออนแต่ละชนิด (โมล ÷ ปริมาตรรวม) และคำนวณผลคูณไอออน Q = [M]ˣ[A]ʸ ถ้า Q มากกว่า Ksp จะเกิดตะกอน ถ้า Q น้อยกว่าหรือเท่ากับ Ksp จะไม่เกิด
ค่า Ksp ของเกลือทั่วไป (25 °C)
| เกลือ | 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 (แคลไซต์) | 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 |
ค่าเหล่านี้เป็นค่าทั่วไปตามตำรา ค่า Ksp ที่ตีพิมพ์แตกต่างกันตามแหล่งที่มา บางครั้งต่างกัน 2 เท่าหรือมากกว่า โดยเฉพาะไฮดรอกไซด์และคาร์บอเนต CaCO₃ ใช้ 3.3 × 10⁻⁹ (แคลไซต์) บางตำราใช้ 4.5 × 10⁻⁹ หรือ 8.7 × 10⁻⁹ PbI₂ ใช้ 7.1 × 10⁻⁹ แหล่งอื่นให้ 9.8 × 10⁻⁹ หรือ 1.4 × 10⁻⁸ ใช้ค่าจากวิชาเรียนของคุณโดยพิมพ์ลงในช่อง Ksp ค่าการละลายคำนวณในน้ำบริสุทธิ์ และไม่คิดผลของไฮโดรลิซิส ไอออนเชิงซ้อน และแอกทิวิตี
ตัวอย่างโจทย์
ค่าการละลายของ AgCl
Ksp = 1.8 × 10⁻¹⁰ = s²
s = √(1.8 × 10⁻¹⁰) ในหน่วย g/L: 1.34 × 10⁻⁵ × 143.32
s = 1.34 × 10⁻⁵ M = 1.9 × 10⁻³ g/L
ค่าการละลายของ 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 จากค่าการละลาย (แนว NEET)
ค่าการละลายของ BaSO₄ คือ 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
ผลของไอออนร่วม
ค่าการละลายของ AgCl ใน NaCl 0.10 M
s(s + 0.10) = 1.8 × 10⁻¹⁰ ดังนั้น s ≈ 1.8 × 10⁻¹⁰ / 0.10
s = 1.8 × 10⁻⁹ M (น้อยกว่าในน้ำ 7500 เท่า)
ตรวจการตกตะกอน (แนว AP)
ผสม Pb(NO₃)₂ 0.010 M 100 mL กับ KI 0.010 M 100 mL, Ksp(PbI₂) = 7.1 × 10⁻⁹
หลังผสม [Pb²⁺] = [I⁻] = 0.0050 M, Q = (0.0050)(0.0050)² = 1.25 × 10⁻⁷
Q มากกว่า Ksp ดังนั้น PbI₂ ตกตะกอน
เปรียบเทียบค่าการละลาย (กับดักในข้อสอบ JEE)
AgCl (Ksp 1.8 × 10⁻¹⁰) เทียบกับ Ag₂CrO₄ (Ksp 1.1 × 10⁻¹²) ชนิดใดละลายได้มากกว่า?
AgCl: s = 1.3 × 10⁻⁵ M, Ag₂CrO₄: s = (1.1 × 10⁻¹² / 4)^(1/3) = 6.5 × 10⁻⁵ M
Ag₂CrO₄ ละลายได้มากกว่าแม้จะมี Ksp น้อยกว่า
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย
- ลืมสัมประสิทธิ์ สำหรับ CaF₂, [F⁻] = 2s และต้องยกกำลังสอง: Ksp = s(2s)² = 4s³ ไม่ใช่ s³ หรือ 2s²
- เปรียบเทียบ Ksp ของเกลือที่มีรูปสูตรต่างกัน Ksp ที่น้อยกว่าหมายถึงละลายได้น้อยกว่าเฉพาะเมื่อเกลือมีอัตราส่วน x : y เท่ากัน ให้เปรียบเทียบค่าการละลายเป็นโมลาร์แทน
- ลืมการเจือจางเมื่อผสม การผสมปริมาตรเท่ากันทำให้ความเข้มข้นแต่ละชนิดลดลงครึ่งหนึ่งก่อนคำนวณ Q
- ความเข้มข้นของเกลือเทียบกับของไอออน CaCl₂ 0.10 M ให้ Cl⁻ 0.20 M ส่วน Na₂SO₄ 0.10 M ให้ SO₄²⁻ 0.10 M
- ใช้วิธีลัดเมื่อใช้ไม่ได้ ถ้าความเข้มข้นของไอออนร่วมไม่ได้มากกว่า s มาก ค่าประมาณอาจคลาดเคลื่อนมาก ให้ใช้ผลลัพธ์แบบแม่นยำ
- ไฮโดรลิซิสและสารเชิงซ้อน คาร์บอเนต ฟอสเฟต ซัลไฟด์ และไฮดรอกไซด์ละลายในกรดได้มากกว่า Cl⁻ หรือ NH₃ ที่มากเกินพอสามารถละลาย AgCl ในรูปไอออนเชิงซ้อนได้ สูตรอย่างง่ายเหล่านี้ไม่คิดทั้งสองกรณี
ต้องการวาดผลึกไอออนิกหรือแผนภาพปฏิกิริยา? MolDraw เป็นตัวแก้ไขโครงสร้างเคมีออนไลน์ฟรีสำหรับโมเลกุล ไอออน ปฏิกิริยา และแผนภาพการทดลอง
เปิดตัวแก้ไข MolDrawคำถามที่พบบ่อย
จะคำนวณค่าการละลายเป็นโมลาร์จาก Ksp ได้อย่างไร?
เขียนสมการการละลาย แสดงไอออนแต่ละชนิดเป็นพหุคูณของ s แล้วแก้ Ksp = xˣyʸ s^(x+y) สำหรับ AgCl, s = √Ksp = √(1.8 × 10⁻¹⁰) = 1.34 × 10⁻⁵ M สำหรับ CaF₂, s = (Ksp/4)^(1/3) = 2.1 × 10⁻⁴ M
จะแปลงค่าการละลายหน่วย g/L เป็น Ksp ได้อย่างไร?
หารด้วยมวลโมลาร์เพื่อให้ได้ mol/L แล้วใช้นิพจน์ Ksp BaSO₄ 2.4 × 10⁻³ g/L คือ 1.03 × 10⁻⁵ M ดังนั้น Ksp = (1.03 × 10⁻⁵)² = 1.06 × 10⁻¹⁰
ผลของไอออนร่วมคืออะไร?
เกลือจะละลายได้น้อยลงในสารละลายที่มีไอออนชนิดหนึ่งของเกลือนั้นอยู่แล้ว เพราะสมดุลเลื่อนไปทางของแข็ง (หลักของเลอชาเตอลิเอ) AgCl ละลายใน NaCl 0.10 M ได้น้อยกว่าในน้ำบริสุทธิ์ประมาณ 7500 เท่า
จะรู้ได้อย่างไรว่าจะเกิดตะกอน?
คำนวณความเข้มข้นของไอออนหลังผสมและผลคูณไอออน Q = [M]ˣ[A]ʸ ถ้า Q มากกว่า Ksp จะเกิดตะกอน ถ้า Q น้อยกว่าหรือเท่ากับ Ksp สารละลายจะยังใส
Ksp น้อยกว่าหมายถึงละลายได้น้อยกว่าเสมอหรือไม่?
เฉพาะเกลือชนิดเดียวกัน เช่น เกลือ 1:1 สองชนิด Ag₂CrO₄ มี Ksp น้อยกว่า AgCl แต่มีค่าการละลายเป็นโมลาร์สูงกว่า เพราะ Ksp ของมันมี 4s³ แทนที่จะเป็น s²
ทำไมค่า Ksp ในตำราแต่ละเล่มจึงต่างกัน?
ค่า Ksp มาจากการวัดที่ต่างกัน อุณหภูมิต่างกัน และวิธีแก้ค่าความแรงไอออนต่างกัน ความแตกต่าง 2 เท่าหรือมากกว่าพบได้ทั่วไปสำหรับไฮดรอกไซด์และคาร์บอเนต ให้ใช้ค่าที่วิชาเรียนหรือข้อสอบกำหนด
เครื่องมือเคมีที่เกี่ยวข้อง
อัปเดตล่าสุด: