disociační konstanta, součin rozpustnosti
Může mi to prosím někdo vysvětlit.Četl jsem o tom tolik stran, a pořád to nechápu.
Dejme tomu, mám BaSO4 ...a chci udělat součin rozpustnosti...takže to mám potom nějak
[Ba]*[SO4] / [BaSO4]
No a co teď? má to vyjít 1*10^-10
a proč je rovnovážná konstanta vody
[H3O+][OH-] / [H2O]^2
a konstanta kyselosti
[H3O+][OH-] / [H2O] (bez toho na druhou)
Achjo :-(
Dejme tomu, mám BaSO4 ...a chci udělat součin rozpustnosti...takže to mám potom nějak
[Ba]*[SO4] / [BaSO4]
No a co teď? má to vyjít 1*10^-10
a proč je rovnovážná konstanta vody
[H3O+][OH-] / [H2O]^2
a konstanta kyselosti
[H3O+][OH-] / [H2O] (bez toho na druhou)
Achjo :-(
Odpovědi
Diskuze
2: Pro výpočty pH se nepoužívá rovnovážná konstanta vody, ale "iontový produkt vody" Kw = 10^-14. Podobně při disociaci kyselin se nepoužívá rovnovážná konstanta disociační rovnice, ale disociační konstanta kyselin Ka.
Rovnovážná konstanta disociace kyseliny HA s rovnicí HA + H2O = H3O+ + A- je
K = c(H3O+)*c(A-)/(c(HA)*c(H2O)); c(H2O) je ve zředěných vodných roztocích prakticky konstantní - 55,5mol H2O v 1 dm3. Proto je možné ji zahrnout do konstanty:
Ka = 55,5*K = c(H3O+)*c(A-)/c(HA). Tím se použití disociační konstanty poněkud zjednoduší. Stejné je to i s tou konstantou kyselosti vody:
H2O + H2O = H3O+ OH- => K= c(H3O+)*c(OH-)/(c(H2O)*c(H2O))
Ka = 55,5*Ka = c(H3O+)*c(OH-)/55,5
Pro protolytické výpočty se uvažuje pro zjednodušení autodisociace vody popsaná rovnicí podle Arrheniovy teorie
H2O = H+ + OH-; K = c(H+)*c(OH-)/c(H2O) a odtud Kw = 55,5*K = c(H+)*c(OH-
Ve zředěných roztocích c(H+) = c(H3O+).
Stačí?
Co je to HA v v "HA + H2O = H3O+ + A- je" A co je to potom to "A"?
no a jak dojdu na to 1*10^-10 u toho BaSO4? mám disociční konstantu...a tím "c" myslíš asi koncentraci...ale já žádnou tam nemám.Jak dojdu na toto Ks = [Ba2+]*[SO4
2-] = 1*10-1? Prostě mám součin rozpustnosti BaSO4 a já nevím jak to vypočítat.Nikde není o koncetraci zmínka.Z čeho vycházím je jen to BaSO4 (a to disociuje na Ba(2+) a SO4(2-) to jediné vím.Ale co teď stím?
A jak je v tom Ka=55,5*K to "K" je co? Achjo sem tupý...strašně se stydím
Když mám třeba otázku, vyber sloučeninu, které je nejmíň rozpustná ve vodě.Nevím jak to řešit.Samozřejmě můžu se naučit věci typu že dusičnany jsou ve vodě rozpustné všechny, uhličitany jen odvozené od alkalických kovů a NH4 +.Jenomže učit se všecny anionty bude zdlouhavé.A tak sem si řekl, jestli by to nešlo přes toto, zjistit odpověď na otázku.
Pak otázky typu, co reaguje nejméně kysele ve vodě, taky to půjde přes toto ne? Ale mám zadané jen Názvy sloučenin, a tak nevím, jak pomocí těchto konstant je seřadit.Asi je to na dlouho.Ale víš co myslím ne?
To HA je nějaká obecná kyselina, která disociuje podle rovnice HA + H2O = H3O+ + A-. Za A si můžeš dosadit atom nebo skupinu, která bývá součástí kyselin, třeba Cl (HCl) nebo NO3 (HNO3) a podobně.
K součinu rozpustnosti:
Vychází ze z toho, že málo rozpustné soli ksou silné elektrolyty. Rozpuštěný podíl je vždycky plně disociovaný. Když tedy smíchám roztok BaCl2 a Na2SO4, vznikne BaSO4. Většina přejde do pevné fáze - vysráží se. Malá část zůstane rozpuštěná a bude v roztoku přítomná jako ionty Ba++ a SO4--. Roztoky chloridu barnatého a síranu sodného byly přesně ve stechiometrickém poměru, takže nebyl žádný nadbytečný síran ani barnatý iont. Z každé molekuly BaSO4, která nepřešla do sraženiny, byl v roztoku 1 iont Ba++ a 1 iont SO4--. Pevná fáze je standardní stav a jeho aktivita je rovná 1. V roztoku není žádná molekula BaSO4, jen oba ionty. Rovnovážná konstanta disociace je tedy
K = a(Ba++;l)*a(SO4--;l)/a(BaSO4;s); Ba++;l znamená Ba++ liquid, iont Ba++ v kapalné fázi, stejně tak SO4;l; a je aktivita. BaSO4;s znamená s-solid - pevná fáze. To je standardní stav a jeho aktivita je rovná 1 (jedné). Protože jde o velmi zředěný roztok, je možné aktivity nahradit koncentracemi těch složek které jsou v roztoku. Můžeme tedy psát
K = c(Ba++)*c(SO4--)/1; takové vyjádření rovnovážné konstanty označujeme Ks. Je použitelné jen pro málo rozpustné látky a jen v případě, že jde jen o nasycený roztok takové látky, tedy koncentrace iontů jsou malé a v roztoku nejsou přítomny žádné jiné ionty z jiných látek. Z disociační rovnice BaSO4 = Ba++ + SO4-- je zřejmé, že
n(BaSO4) = n(Ba++) = n(SO4--) => c(BaSO4) = c(Ba++) = c(SO4--); koncentrace BaSO4 v takovém roztoku (nasycený roztok čisté látky nad její sraženinou) je rovná koncentraci kteréhokoli z obou iontů. Součin rozpustnosti pak vypadá následovně:
Ks = c(Ba++)*c(SO4--) = c(BaSO4)*c(BaSO4) = c(BaSO4)^2 => c(BaSO4) = √(Ks). V tabulkách najdeme Ks(BaSO4) = 1,096*10^-10; c(BaSO4) = √(1,096*10^-10) = 1,047*10^-5 mol/dm3.
Dejme tomu, že Na2SO4 byl menší nadbytek, takže koncentrace nadbytečného Na2SO4 v roztoku byla 10^-4 mol/dm3. Hodnota součinu rozpustnosti je konstanta, ta se nemění, i koncentrace všech iontů je stále menší než 0,001mol/dm3, můžeme tedy stále počítat s koncentracemi místo aktivit. Dostaneme:
Ks = c(BaSO4)*[c(BaSO4)+10^-4) = 1,096*10^-10; K řešení tohoto vztahu musíme použít kvadratickou rovnici. Pro snadnější práci položme x = c(BaSO4):
Ks = x*(x+10^-4) = 1,096*10^-10 => x^2 + 10^-4*x - 1,096*10^-10 = 0; x1= -0,0001; x2 = 1,08*10^-6mol/dm3; x1 je záporné, nemá praktický smysl.
Takže zatím co nasycený roztok BaSO4 v čisté vodě měl koncentraci 1,047*10^-5mol/dm3, přídavkem Na2SO4 v koncentraci 10^-4mol/dm3 se rozpustnost snížila na 1,08*10^-6 mol/dm3, tedy přibližně 10x.
Součiny rozpustnosti Ks jsou v tabulkách, nejčastěji pro laboratorní teplotu 25°C. Jsou závislé na teplotě.
Podobně bychom pracovali třeba s PbI2, i jdyž tady by bylo počítání malinko složitější. Ks(PbI2) = 7,08*10^-9 = c(Pb++)*c(I-)^2; PbI2 = Pb++ + 2I-; c(PbI2) = c(Pb) = c(I-)/2
c(I-) = 2*c(PbI2). Chceme-li opět vypočítat koncentraci rozpuštěného PbI2, dosadíme ji za oba ionty:
c(PbI2)*[c(PbI2)*2]^2 = c(PbI2)^3*4 = Ks = 7,08*10^-9 ; pKs = -log(Ks) = 9,96
log(Ks) = log(4) + (1/3)*log(c(PbI2) => log(c(PbI2) = (log(4) - pKs)/3 = -3,12
c(PbI2) = 10^-3,12 = 7,6*10^-4 mol/dm3.
Tak to by zatím mohlo stačit. Pokračovat můžeme příště, pokud budeš chtít.