Quando una molecola ionica, come il sale da cucina, si dissolve nell'acqua, si separa in anioni e cationi. Gli anioni sono atomi o molecole caricati negativamente perché hanno uno o più elettroni in più. I cationi sono atomi o molecole caricati positivamente perché mancano uno o più elettroni. Calcolare la concentrazione di uno ione che si verifica quando una molecola ionica si dissolve in acqua non è una cosa difficile da fare fintanto che si conosce la costante di solubilità della molecola e la concentrazione dello ione caricato in modo opposto.

Considera la molecola ionica stai studiando e stabilisci come si dissolve nell'acqua - quali sono i cationi e gli anioni risultanti. Per esempio, il fluoruro di piombo (II), PbFl2, produce cationi di piombo e anioni di fluoro. Generalmente, le formule molecolari delle molecole ioniche sono scritte prima con il catione.

Cerca la costante di prodotto di solubilità della tua molecola. La costante di prodotto di solubilità è un riflesso di quanto accuratamente la molecola ionica si dissolve in una soluzione 1 molare (M). Il secondo link nella sezione Riferimenti sotto contiene le costanti di solubilità per molte molecole ioniche. Da lì, vediamo che la costante di solubilità per il fluoruro di piombo (II) è 1,1 x 10 ^ -7.

Scrivi l'equazione generale per la costante di prodotto di solubilità, quindi inserisci i dettagli per la molecola che stai studiando . Il prodotto di solubilità costante per una molecola ionica generica AyBz è:

Costante di solubilità = (Concentrazione di A) ^ yx (Concentrazione di B) ^ z

Se aggiungiamo una mole di PbFl2 a sufficienza l'acqua per darci una concentrazione totale di PbFl2 di 1 Molare (M), la nostra equazione sarà simile a questa:

1,1 x 10 ^ -7 = (Concentrazione di catione Pb) ^ 1 x (Concentrazione di Fl anione) ^ 2))

Scopri la concentrazione del catione o dell'anione da risolvere per l'altro. Non è possibile calcolare la concentrazione di uno ione senza conoscere l'altro. I problemi nei libri di chimica daranno sempre uno; in laboratorio dovresti misurare la concentrazione di uno degli ioni usando la titolazione. Nel nostro esempio, immaginiamo che la concentrazione dell'anione di fluoro in soluzione fosse 3.0 x 10 ^ -3 M.

Risolvendo l'equazione della costante di solubilità per la concentrazione di catione di Pb ci dà:

Concentrazione di Pb cation = 1,1 x 10 ^ -7 /Concentrazione di fl anione

Collegare la concentrazione nota dei rendimenti di anion.

Concentrazione di catione = 1,1 x 10 ^ -7 /1,0 x 10-3 = 1,1 x 10 ^ -10 M

La concentrazione del catione di piombo in una soluzione PbFl2 con una concentrazione di anione fluoruro di 1,0 x 10 ^ -3 M è 1,1 x 10 ^ -10 M.