Solubility Equilibria PDF

Solubility Equilibria molar solubility = [S] AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ksp = [Ag+][Cl-] Ksp is the solubility product constant MgF2 (s) Mg2+ (aq) + 2F- (aq) Ksp = [Mg2+][F-]2 Ag2CO3 (s) 2Ag+ (aq) + CO32- (aq) Ksp = [Ag+]2[CO32-]...

Solubility Equilibria molar solubility = [S] AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ksp = [Ag+][Cl-] Ksp is the solubility product constant MgF2 (s) Mg2+ (aq) + 2F- (aq) Ksp = [Mg2+][F-]2 Ag2CO3 (s) 2Ag+ (aq) + CO32- (aq) Ksp = [Ag+]2[CO32-] Ca3(PO4)2 (s) 3Ca2+ (aq) + 2PO43- (aq) Ksp = [Ca2+]3[PO43-]2 Dissolution of an ionic solid in aqueous solution: Q < Ksp Unsaturated solution No precipitate Q = Ksp Saturated solution Q > Ksp Supersaturated solution Precipitate will form  ‫حاصل اإلذابة‬ ‫بالنسبة لألمالح الشحيحة الذوبان في الماء ‪ ،‬يمكن حساب ما يسمي بحاصل اإلذابة هو ثابت يقيس مدي حالة‬ ‫االتزان بين الملح غير الذائب مع تركيز أيوناته الناتجة من ذوبان كمية قليلة جدا منه‪.‬‬ ‫ومعادلة حاصل اإلذابة تحتوي على تركيز أيونات الملح في المحلول وال يدخل تركيز الملح الصلب غير‬ ‫الذائب في الماء‪.‬ويمكن التعرف على معادلة حاصل اإلذابة من واقع تفاعل إذابة أي جزء ضئيل في الماء‬ ‫من ملح شحيح الذوبان كالتالي ‪:‬‬ ‫)‪XXYy(s‬‬ ‫)‪x X+(aq) + y Y-(aq‬‬ ‫يقصد بالرمز )‪ (s‬أن المادة صلبة وغير ذائبة في المحلول و )‪ (aq‬يقصد بها األيونات في المحلول الناتجة‬ ‫من ذوبان كمية ضئيلة من المادة الصلبة‪.‬وحاصل اإلذابة يرمز لها بالرمز ‪ Ksp‬ويساوي تركيزت األيونات‬ ‫بالموالرية وال يدخل تركيز الملح غير الذائب في الماء وعليه تكون معادلة حساب حاصل اإلذابة‪:‬‬ ‫‪Ksp = [Xx+]x[Yy-]y‬‬ ‫ونأخذ بعض األمالح شحيحة الذوبان في الماء ونطبق عليها معادلة حاصل اإلذابة كالتالي‪:‬‬ ‫)‪MgNH4PO4 (s‬‬ ‫}‪Mg2+(aq) + NH4+(aq‬‬ ‫)‪+ PO43-(aq‬‬ ‫]‪Ksp = [Mg+2][NH4+] [PO4-3‬‬ ‫‪Zn3(PO4)2‬‬ ‫)‪3 Zn2+(aq‬‬ ‫)‪+ 2 PO43+(aq‬‬ ‫‪Ksp = [Zn2+]3[PO43+]2‬‬  What is the solubility of silver chloride in g/L ? (Ksp =1.3 x 10-5) AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ksp = 1.6 x 10-10 Initial (M) 0.00 0.00 Ksp = [Ag+][Cl-] Change (M) +s +s Ksp = s2 Equilibrium (M) s s s = Ksp s = 1.3 x 10-5 [Ag+] = 1.3 x 10-5 M [Cl-] = 1.3 x 10-5 M 1.3 x 10-5 mol AgCl 143.35 g AgCl Solubility of AgCl = x = 1.9 x 10-3 g/L 1 L soln 1 mol AgCl ‫مثال ‪ : 3‬يذوب كبريتات الكالسيوم ‪ CaSO4‬في الماء بمقدار ‪ 0.67‬جم لكل لتر ‪.‬احسب ‪ Ksp‬للملح ‪.‬‬ ‫الحــل ‪ :‬نحسب أوال الوزن الجزيئي للملح = ‪136 = 32 + 4 x 16 + 40‬جم‬ ‫لكل مول ثانيا يتم حساب عدد الموالت على النحو التالي ‪:‬‬ ‫)‪m(gm‬‬ ‫‪0.67g‬‬ ‫=‪n‬‬ ‫=‬ ‫عدد الموالت = ‪= 4.9 ´ 10 -3 mol‬‬ ‫‪M.wt. 136.2g / mol‬‬ ‫وبما أن حجم المحلول ‪ 1‬لتر ففي هذه الحالة عدد الموالت تساوي تركيز المحلول بالموالرية‬ ‫‪n (mol 4.9 ´ 10 -3 mol‬‬ ‫=‪M‬‬ ‫=‬ ‫الموالري = ‪= 4.9 ´ 10 -3 M‬‬ ‫)‪V(l‬‬ ‫‪1.0L‬‬ ‫)‪CaSO4 (S‬‬ ‫)‪Ca2+(aq‬‬ ‫)‪+ SO42-(aq‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪S‬‬ ‫الذوبانية‬ ‫])‪Ksp = [Ca2+(aq)]3 [SO42-(aq‬‬ ‫]‪Ksp = [S] [S‬‬ ‫‪Ksp = s2 = [4.9 x 10-3]2 = 2.4 x 10-5‬‬ (1) The molar solubility [S] of lead(II) iodate in water is 4.0 ´ 10-5 mol/L. Calculate Ksp for lead(II) iodate. A. 1.6 ´ 10-9 B. 6.4 ´ 10-14 C. 2.6 ´ 10-13 D. 4.0 ´ 10-5 E. 4.0 ´ 10-15 PbI2 pb2+(aq) + 2I-(aq) s 2s s = 4 x 10-5 M Ksp = [s][2s]2 = 4 s3 = 4 x (4 x 10-5)3 = 2.6 x 10-13 (2) Which of the following would decrease the Ksp for PbI2? A. Lowering the pH of the solution B. Adding a solution of Pb(NO3)2 C. Adding a solution of KI D. None of these—the Ksp of a compound is constant at constant temperature. (3) In which one of the following solutions will acetic acid have the greatest percent ionization? A. 0.1 M CH3COOH B. 0.1 M CH3COOH dissolved in 1.0 M HCl C. 0.1 M CH3COOH plus 0.1 M CH3COONa D. 0.1 M CH3COOH plus 0.2 M CH3COONa (4) The Ksp for silver(I) phosphate is 1.8 ´ 10-18. Calculate the molar solubility of silver(I) phosphate. A. 1.6 ´ 10-5 M B. 2.1 ´ 10-5 M C. 3.7 ´ 10-5 M D. 7.2 ´ 10-1 M E. 1.8 ´ 10-1 M Ag3PO4 3Ag+(aq) + PO43-(aq) 3S S Ksp = 1.8 x 10-18 = [3s]3[s] = 27 s4 S4 = Ksp /27 = 1.8 x 10-18 / 27 = 6.66667 x 10-20 S = 4 6.66667 x 10-20 = 1.6 x 10-5 = [Ag+] = [Ag3PO4] (5) Calculate the silver ion concentration in a saturated solution of silver(I) carbonate (Ksp = 8.1 ´ 10-12). A. 5.0 ´ 10-5 M B. 2.5 ´ 10-4 M C. 1.3 ´ 10-4 M D. 2.0 ´ 10-4 M E. 8.1 ´ 10-4 M Ag2CO3 2Ag1+ + CO32- 2s s Ksp = 8.1 x 10-12 = [2s]2[s] = 4s3 s3 = 8.1 x 10-12 /4 = 2.03 x 10-12 s = 3 2.03 x 10-12 = 1.27 x 10-4 [Ag+] = 2s = 2 x 1.27 x 10-4 = 2.53 x 10-4 Molar.