Stai imparando la chimica ma non capisci bene la costante del prodotto di solubilità o vuoi saperne di più? Non sai come calcolare la solubilità molare da $K_s_p$? La costante di solubilità, o $K_s_p$, è una parte importante della chimica, in particolare quando lavori con equazioni di solubilità o analizzi la solubilità di diversi soluti. Quando hai una conoscenza approfondita di $K_s_p$, diventa molto più facile rispondere a queste domande!
In questa guida sulla chimica di $K_s_p$, spiegheremo la definizione chimica di $K_s_p$, come risolverla (con esempi), quali fattori la influenzano e perché è importante. In fondo a questa guida, abbiamo anche una tabella con i valori $K_s_p$ per un lungo elenco di sostanze per facilitare la ricerca dei valori delle costanti di solubilità.
Cos'è $K_s_p$?
$K_s_p$ è nota come costante di solubilità o prodotto di solubilità. È la costante di equilibrio utilizzata per le equazioni quando una sostanza solida si dissolve in una soluzione liquida/acquosa. Ricordiamo che un soluto (ciò che viene sciolto) è considerato solubile se più di 1 grammo di esso può essere completamente disciolto in 100 ml di acqua.
$K_s_p$ viene utilizzato solo per soluti che sono leggermente solubile e non si dissolve completamente in soluzione. (Un soluto è insolubile se nulla o quasi nulla si dissolve in soluzione.) $K_s_p$ rappresenta la quantità di soluto che si dissolverà in soluzione.
Il valore di $K_s_p$ varia a seconda del soluto. Quanto più una sostanza è solubile, tanto più alto è il suo valore chimico $K_s_p$. E quali sono le unità $K_s_p$? In realtà, non ha un’unità! Il valore $K_s_p$ non ha unità perché ille concentrazioni molari dei reagenti e dei prodotti sono diverse per ciascuna equazione. Ciò significherebbe che l'unità $K_s_p$ sarebbe diversa per ogni problema e sarebbe difficile da risolvere, quindi per renderlo più semplice, i chimici generalmente eliminano del tutto le unità $K_s_p$. Che carino da parte loro!
Come si calcola $K_s_p$?
In questa sezione spieghiamo come scrivere le espressioni chimiche di $K_s_p$ e come risolvere il valore di $K_s_p$. Per la maggior parte delle lezioni di chimica, raramente dovrai risolvere il valore di $K_s_p$; la maggior parte delle volte scriverai le espressioni o utilizzerai i valori $K_s_p$ per risolvere solubilità (che spieghiamo come fare nella sezione Perché $K_s_p$ è importante).
Scrivere espressioni $K_s_p$
Di seguito è riportata l'equazione del prodotto di solubilità seguita da quattro problemi chimici $K_s_p$ così puoi vedere come scrivere le espressioni $K_s_p$.
Per la reazione $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)
L'espressione di solubilità è $K_s_p$= $[A^b^{+}]^a$ $[B^a^{-}]^b$
stringhe a numeri interi
La prima equazione è nota come equazione di dissociazione e la seconda è l'espressione bilanciata $K_s_p$.
Per queste equazioni:
- UN E B rappresentano ioni e solidi diversi. In queste equazioni vengono anche definiti 'prodotti'.
- UN E B rappresentano i coefficienti utilizzati per bilanciare l'equazione
- (aq) e (s) indicano in quale stato si trova il prodotto (rispettivamente acquoso o solido)
- Le parentesi indicano la concentrazione molare. Quindi [AgCl] rappresenta la concentrazione molare di AgCl.
Per scrivere correttamente le espressioni $K_s_p$, è necessario avere una buona conoscenza dei nomi chimici, degli ioni poliatomici e delle cariche associate a ciascuno ione. Inoltre, la cosa fondamentale da tenere presente con queste equazioni è che ciascuna concentrazione (rappresentata da parentesi quadre) viene elevata alla potenza del suo coefficiente nell'espressione bilanciata $K_s_p$.
Diamo un’occhiata ad alcuni esempi.
Esempio 1
$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$= $[Pb^2^{+}]$ $[Br¯]^2$
In questo problema, non dimenticare di elevare al quadrato il Br nell'equazione $K_s_p$. Lo fai a causa del coefficiente 2 nell'equazione di dissociazione.
Esempio 2
CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)
$K_s_p$= [$Cu^{+}$] [S¯]
se altrimenti se altrimenti java
Esempio 3
$Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)
$K_s_p$= $[Ag^{+}]^2$ [$CrO_4^2$]
Esempio 4
$Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ Cu^2^{+}$ (aq) + PO_4^3^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = $[Cu^2^{+}]^3$ [$PO_4^3^¯$]$^2$
Risolvere per $K_s_p$ con la solubilità
Per calcolare un valore per $K_s_p$, è necessario disporre di valori di solubilità molare o essere in grado di trovarli.
Domanda: Determina il $K_s_p$ di AgBr (bromuro d'argento), dato che la sua solubilità molare è 5,71 x ^{¯}^7$ moli per litro.
Per prima cosa dobbiamo scrivere le due equazioni.
AgBr(s) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = [$Ag^{+}$] [$Br^{¯}$]
conversione dell'oggetto in stringa
Ora, poiché in questo problema stiamo risolvendo un valore effettivo di $K_s_p$, inseriamo i valori di solubilità che ci sono stati forniti:
$K_s_p$ = (5,71 x $ 10^{¯}^7$) (5,71 x $ 10^{¯}^7$) = 3,26 x $ 10^{¯}^13$
Il valore di $K_s_p$ è 3,26 x ^{¯}^13$
Quali fattori influenzano $K_s_p$?
In questa sezione, discutiamo i principali fattori che influenzano il valore della costante di solubilità.
Temperatura
La maggior parte dei soluti diventa più solubile in un liquido all’aumentare della temperatura. Se vuoi una prova, guarda come il caffè istantaneo si mescola bene in una tazza di acqua fredda rispetto a una tazza di acqua calda. La temperatura influenza la solubilità sia dei solidi che dei gas ma non è stato riscontrato che abbia un impatto definito sulla solubilità dei liquidi.
Pressione
Anche la pressione può influenzare la solubilità, ma solo per i gas che si trovano nei liquidi. La legge di Henry afferma che la solubilità di un gas è direttamente proporzionale alla pressione parziale del gas.
La legge di Henry è scritta come P = kc , Dove
- P è la pressione parziale del gas sopra il liquido
- K è la costante della legge di Henry
- C è la concentrazione del gas nel liquido
La legge di Henry mostra che, al diminuire della pressione parziale, diminuisce anche la concentrazione del gas nel liquido, il che a sua volta diminuisce la solubilità. Quindi una pressione minore si traduce in una minore solubilità, mentre una pressione maggiore determina una maggiore solubilità.
Puoi vedere la legge di Henry in azione se apri una lattina di soda. Quando la lattina è chiusa, il gas è sotto maggiore pressione e ci sono molte bolle perché gran parte del gas è disciolto. Quando apri la lattina, la pressione diminuisce e, se lasci la soda fuori abbastanza a lungo, le bolle alla fine scompariranno perché la solubilità è diminuita e non sono più disciolte nel liquido (sono fuoriuscite dalla bevanda) .
Dimensione molecolare
Generalmente, i soluti con molecole più piccole sono più solubili di quelli con particelle di molecole. È più facile per il solvente circondare le molecole più piccole, quindi tali molecole possono essere sciolte più velocemente delle molecole più grandi.
variabili globali js
Perché $K_s_p$ è importante?
Perché la costante di solubilità è importante? Di seguito sono riportati tre momenti chiave in cui dovrai utilizzare la chimica $K_s_p$.
Trovare la solubilità dei soluti
Ti chiedi come calcolare la solubilità molare da $K_s_p$? Conoscere il valore di $K_s_p$ permette di trovare la solubilità di diversi soluti. Ecco un esempio: Il valore $K_s_p$ di $Ag_2SO_4$, solfato d'argento, è 1,4×^{–}^5$. Determinare la solubilità molare.
Per prima cosa dobbiamo scrivere l'equazione di dissociazione: $K_s_p$=$ [Ag^{+}]^2$ $[SO_4^2]$
Successivamente, inseriamo il valore $K_s_p$ per creare un'espressione algebrica.
1,4×^{–}^5$= $(2x)^2$ $(x)$
1,4×^{–}^5$= x^3$
$x$=[$SO_4^2$]=1,5x^{-}^2$ M
x$= [$Ag^{+}$]=3,0x^{-}^2$ M
Per prevedere se si formerà un precipitato nelle reazioni
Quando conosciamo il valore $K_s_p$ di un soluto, possiamo capire se si formerà un precipitato mescolando una soluzione dei suoi ioni. Di seguito sono riportate le due regole che determinano la formazione di un precipitato.
ordinamento dell'array java
- Prodotto ionico > $K_s_p$ quindi si verificherà la precipitazione
- Prodotto ionico<$K_s_p$ then precipitation will not occur
Comprendere l'effetto degli ioni comuni
Anche $K_s_p$ è una parte importante dell'effetto degli ioni comuni. L'effetto dello ione comune afferma che quando due soluzioni che condividono uno ione comune vengono mescolate, il soluto con il valore $K_s_p$ più piccolo precipiterà per primo.
Ad esempio, supponiamo che BiOCl e CuCl vengano aggiunti a una soluzione. Entrambi contengono ioni $Cl^{-}$. Il valore $K_s_p$ di BiOCl è 1,8×^{–}^31$ e il valore $K_s_p$ di CuCl è 1,2×^{–}^6$. BiOCl ha il valore $K_s_p$ più piccolo, quindi precipiterà prima di CuCl.
Tabella delle costanti del prodotto di solubilità
Di seguito è riportato un grafico che mostra i valori $K_s_p$ per molte sostanze comuni. I valori $K_s_p$ si riferiscono a quando le sostanze sono a una temperatura standard di circa 25 gradi Celsius. Poiché i valori $K_s_p$ sono così piccoli, potrebbero esserci piccole differenze a seconda della fonte utilizzata. I dati in questo grafico provengono dall’Università del Rhode Island Dipartimento di Chimica .
| Sostanza | Formula | Valore $K_s_p$ |
| Idrossido di alluminio | $Al(OH)_3$ | 1,3×$ 10^{–}^33$ |
| Fosfato di alluminio | $AlPO_4$ | 6,3×$ 10^{–}^19$ |
| Carbonato di bario | $BaCO_3$ | 5,1×^{–}^9$ |
| Cromato di bario | $BaCrO_4$ | 1,2×$ 10^{–}^10$ |
| Fluoruro di bario | $BaF_2$ | 1,0×$ 10^{–}^6$ |
| Idrossido di bario | $Ba(OH)_2$ | 5×$ 10^{–}^3$ |
| Solfato di bario | $BaSO_4$ | 1,1×$ 10^{–}^10$ |
| Solfito di bario | $BaSO_3$ | 8×^{–}^7$ |
| Tiosolfato di bario | $BaS_2O_3$ | 1,6×$ 10^{–}^6$ |
| Cloruro di bismutile | $BiOCl$ | 1,8×$ 10^{–}^31$ |
| Idrossido di bismutile | $BiOOH$ | 4×$ 10^{–}^10$ |
| Carbonato di cadmio | $CdCO_3$ | 5,2×^{–}^12$ |
| Idrossido di cadmio | $Cd(OH)_2$ | 2,5×$ 10^{–}^14$ |
| Ossalato di cadmio | $CdC_2O_4$ | 1,5×$ 10^{–}^8$ |
| Solfuro di cadmio | $CdS$ | 8×$ 10^{–}^28$ |
| Carbonato di calcio | $CaCO_3$ | 2,8×$ 10^{–}^9$ |
| Cromato di calcio | $CaCrO_4$ | 7,1×^{–}^4$ |
| Fluoruro di calcio | $CaF_2$ | 5,3×$ 10^{–}^9$ |
| Calcio idrogeno fosfato | $CaHPO_4$ | 1×^{–}^7$ |
| Idrossido di calcio | $Ca(OH)_2$ | 5,5×$ 10^{–}^6$ |
| Ossalato di calcio | $CaC_2O_4$ | 2,7×$ 10^{–}^9$ |
| Fosfato di calcio | $Ca_3(PO_4)_2$ | 2,0×$ 10^{–}^29$ |
| Solfato di calcio | $CaSO_4$ | 9,1×^{–}^6$ |
| Solfito di calcio | $CaSO_3$ | 6,8×$ 10^{–}^8$ |
| Idrossido di cromo (II). | $Cr(OH)_2$ | 2×$ 10^{–}^16$ |
| Idrossido di cromo (III). | $Cr(OH)_3$ | 6,3×$ 10^{–}^31$ |
| Carbonato di cobalto (II). | $CoCO_3$ | 1,4×$ 10^{–}^13$ |
| Idrossido di cobalto (II). | $Co(OH)_2$ | 1,6×$ 10^{–}^15$ |
| Idrossido di cobalto (III). | $Co(OH)_3$ | 1,6×$ 10^{–}^44$ |
| Solfuro di cobalto (II). | $CoS$ | 4×^{–}^21$ |
| Cloruro di rame (I). | $CuCl$ | 1,2×$ 10^{–}^6$ |
| Cianuro di rame (I). | $CuCN$ | 3,2×$ 10^{–}^20$ |
| Ioduro di rame (I). | $CuI$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Arseniato di rame (II). | $Cu_3(AsO_4)_2$ | 7,6×$ 10^{–}^36$ |
| Carbonato di rame (II). | $CuCO_3$ | 1,4×$ 10^{–}^10$ |
| Cromato di rame (II). | $CuCrO_4$ | 3,6×$ 10^{–}^6$ |
| Ferrocianuro di rame (II). | $Cu[Fe(CN)_6]$ | 1,3×$ 10^{–}^16$ |
| Idrossido di rame (II). | $Cu(OH)_2$ | 2,2×$ 10^{–}^20$ |
| Solfuro di rame (II). | $CuS$ | 6×$ 10^{–}^37$ |
| Carbonato di ferro (II). | $FeCO_3$ | 3,2×^{–}^11$ |
| Idrossido di ferro (II). | $Fe(OH)_2$ | 8,0^{–}^16$ |
| Solfuro di ferro (II). | $FeS$ | 6×$ 10^{–}^19$ |
| Arseniato di ferro (III). | $FeAsO_4$ | 5,7×$ 10^{–}^21$ |
| Ferrocianuro di ferro (III). | $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ | 3,3×$ 10^{–}^41$ |
| Idrossido di ferro (III). | $Fe(OH)_3$ | 4×$ 10^{–}^38$ |
| Fosfato di ferro (III). | $FePO_4$ | 1,3×$ 10^{–}^22$ |
| Arseniato di piombo (II). | $Pb_3(AsO_4)_2$ | 4×$ 10^{–}^6$ |
| Azoturo di piombo (II). | $Pb(N_3)_2$ | 2,5×$ 10^{–}^9$ |
| Bromuro di piombo (II). | $PbBr_2$ | 4,0×$ 10^{–}^5$ |
| Carbonato di piombo (II). | $PbCO_3$ | 7,4×$ 10^{–}^14$ |
| Cloruro di piombo (II). | $PbCl_2$ | 1,6×$ 10^{–}^5$ |
| Cromato di piombo (II). | $PbCrO_4$ | 2,8×$ 10^{–}^13$ |
| Fluoruro di piombo (II). | $PbF_2$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Idrossido di piombo (II). | $Pb(OH)_2$ | 1,2×$ 10^{–}^15$ |
| Ioduro di piombo (II). | $PbI_2$ | 7,1×$ 10^{–}^9$ |
| Solfato di piombo (II). | $PbSO_4$ | 1,6×$ 10^{–}^8$ |
| Solfuro di piombo (II). | $PbS$ | 3×$ 10^{–}^28$ |
| Carbonato di litio | $Li_2CO_3$ | 2,5×$ 10^{–}^2$ |
| Fluoruro di litio | $LiF$ | 3,8×$ 10^{–}^3$ |
| Fosfato di litio | $Li_3PO_4$ | 3,2×$ 10^{–}^9$ |
| Fosfato di magnesio e ammonio | $MgNH_4PO_4$ | 2,5×$ 10^{–}^13$ |
| Arseniato di magnesio | $Mg_3(AsO_4)_2$ | 2×$ 10^{–}^20$ |
| Carbonato di magnesio | $MgCO_3$ | 3,5×$ 10^{–}^8$ |
| Fluoruro di magnesio | $MgF_2$ | 3,7×$ 10^{–}^8$ |
| Idrossido di magnesio | $Mg(OH)_2$ | 1,8×$ 10^{–}^11$ |
| Ossalato di magnesio | $MgC_2O_4$ | 8,5×$ 10^{–}^5$ |
| Fosfato di magnesio | $Mg_3(PO_4)_2$ | 1×$ 10^{–}^25$ |
| Carbonato di manganese (II). | $MnCO_3$ | 1,8×$ 10^{–}^11$ |
| Idrossido di manganese (II). | $Mn(OH)_2$ | 1,9×$ 10^{–}^13$ |
| Solfuro di manganese (II). | $MnS$ | 3×$ 10^{–}^14$ |
| Bromuro di mercurio (I). | $Hg_2Br_2$ | 5,6×$ 10^{–}^23$ |
| Cloruro di mercurio (I). | $Hg_2Cl_2$ | 1,3×$ 10^{–}^18$ |
| Ioduro di mercurio (I). | $Hg_2I_2$ | 4,5×$ 10^{–}^29$ |
| Solfuro di mercurio (II). | $HgS$ | 2×^{–}^53$ |
| Carbonato di nichel (II). | $NiCO_3$ | 6,6×$ 10^{–}^9$ |
| Idrossido di nichel (II). | $Ni(OH)_2$ | 2,0×$ 10^{–}^15$ |
| Solfuro di nichel (II). | $NiS$ | 3×$ 10^{–}^19$ |
| Fluoruro di scandio | $ScF_3$ | 4,2×$ 10^{–}^18$ |
| Idrossido di scandio | $Sc(OH)_3$ | 8,0×$ 10^{–}^31$ |
| Acetato d'argento | $Ag_2CH_3O_2$ | 2,0×$ 10^{–}^3$ |
| Arseniato d'argento | $Ag_3AsO_4$ | 1,0×$ 10^{–}^22$ |
| Azotide d'argento | $AgN_3$ | 2,8×$ 10^{–}^9$ |
| Bromuro d'argento | $AgBr$ | 5,0×$ 10^{–}^13$ |
| Cloruro d'argento | $AgCl$ | 1,8×$ 10^{–}^10$ |
| Cromato argento | $Ag_2CrO_4$ | 1,1×^{–}^12$ |
| Cianuro d'argento | $AgCN$ | 1,2×$ 10^{–}^16$ |
| Iodato d'argento | $AgIO_3$ | 3,0×$ 10^{–}^8$ |
| Ioduro d'argento | $AgI$ | 8,5×$ 10^{–}^17$ |
| Nitrito d'argento | $AgNO_2$ | 6,0×$ 10^{–}^4$ |
| Solfato d'argento | $Ag_2SO_4$ | 1,4×$ 10^{–}^5$ |
| Solfuro d'argento | $A_2S$ | 6×^{–}^51$ |
| Solfito d'argento | $Ag_2SO_3$ | 1,5×$ 10^{–}^14$ |
| Tiocianato d'argento | $AgSCN$ | 1,0×^{–}^12$ |
| Carbonato di stronzio | $SrCO_3$ | 1,1×$ 10^{–}^10$ |
| Cromato di stronzio | $SrCrO_4$ | 2,2×$ 10^{–}^5$ |
| Fluoruro di stronzio | $SrF_2$ | 2,5×$ 10^{–}^9$ |
| Solfato di stronzio | $SrSO_4$ | 3,2×^{–}^7$ |
| Bromuro di tallio (I). | $TlBr$ | 3,4×$ 10^{–}^6$ |
| Cloruro di tallio (I). | $TlCl$ | 1,7×$ 10^{–}^4$ |
| Ioduro di tallio (I). | $TlI$ | 6,5×$ 10^{–}^8$ |
| Idrossido di tallio (III). | $Tl(OH)_3$ | 6,3×$ 10^{–}^46$ |
| Idrossido di stagno (II). | $Sn(OH)_2$ | 1,4×$ 10^{–}^28$ |
| Solfuro di stagno (II). | $SnS$ | 1×$ 10^{–}^26$ |
| Carbonato di zinco | $ZnCO_3$ | 1,4×^{–}^11$ |
| Idrossido di zinco | $Zn(OH)_2$ | 1,2×$ 10^{–}^17$ |
| Ossalato di zinco | $ZnC_2O_4$ | 2,7×^{–}^8$ |
| Fosfato di zinco | $Zn_3(PO_4)_2$ | 9,0×$ 10^{–}^33$ |
| Solfuro di zinco | $ZnS$ | 2×$ 10^{–}^25$ |
Conclusione: $K_s_p$ Guida alla chimica
Cos'è $K_s_p$ in chimica? La costante del prodotto di solubilità, o $K_s_p$, è un aspetto importante della chimica quando si studia la solubilità di diversi soluti. $K_s_p$ rappresenta la quantità di soluto che si dissolverà in soluzione e quanto più una sostanza è solubile, tanto più alto sarà il valore chimico $K_s_p$.
Per calcolare la costante del prodotto di solubilità, devi prima scrivere l'equazione di dissociazione e l'espressione bilanciata $K_s_p$, quindi inserire le concentrazioni molari, se ti vengono fornite.
La costante di solubilità può essere influenzata dalla temperatura, dalla pressione e dalle dimensioni molecolari ed è importante per determinare la solubilità, prevedere se si formerà un precipitato e comprendere l’effetto ionico comune.
Qual è il prossimo?
Inconsolabile che tu abbia finito di conoscere la costante di solubilità?Affonda i tuoi dolori la nostra guida completa alle 11 regole di solubilità .
Cerchi altre guide sulla chimica?Impara qui come bilanciare le equazioni chimiche o leggi questi sei esempi di cambiamento fisico e chimico.
Fare chimica al liceo?Abbiamo compilato diverse ottime guide di studio per AP Chem, IB Chemistry e l'esame NY State Chemistry Regents.