Rozpustnost
1
Rozpustnost s • Rozpouštění = opakem krystalizace • Veličina udávající hmotnost rozpuštěné látky v daném objemu popř. v hmotnosti nasyceného roztoku. • NASYCENÝ
= při určité t a p se již více látky nerozpustí
• NENASYCENÝ = lze ještě rozpustit další množství látky při dané t a p 2
Rozpustnost s • v g na 100 g rozpouštědla • v g na 100 ml rozpouštědla
• ROZPOUŠTĚNÍ = vzájemné (interakce) částic rozpuštěné rozpouštědla
působení látky a
• ROZPUSNOST LÁTEK - rozdílná
3
Rozpustnost s • ZÁVISÍ na:
• 1) povaze rozpouštěné látky • 2) druhu rozpouštědla • 3) na teplotě • 4) u plynů na tlaku • 5) přítomnosti dalších látek v roztoku
4
Rozpustnost s • 1) (s) pevné látky:
• Roste t
,
roste i s (s)
• 2) (g) plyny:
• Roste t • Roste p
,
klesá i s (g) , roste i s (g)
5
Rozpustnost s • PRAVIDLO: (přibližný odhad) • „Podobné se rozpouští v podobném“ • POLÁRNÍ (H2O) rozpustí NaCl (polární-iontová látka) • NEPOLÁRNÍ (benzen) rozpustí naftalen (nepolární)
6
Rozpustnost s • Minerály (povrchové) • = nerozpustné ve vodě • Př) vápenec CaCO3
7
Rozpustnost s • • • • • •
Rozpouštědla : voda (polární) alkohol (polární) aceton (polární) benzen (nepolární) toluen (nepolární)
8
Rozpustnost s • Pomocí s vypočítáme • Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Ks - v tabulkách s verzus Ks
pKs= - log Ks
- rozdílné věci , neplést !!!
Př1) Vypočítej součin rozpustnosti PbS, je-li rozpustnost této látky 1,84 . 10-14 mol*dm-3
9
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Postup odvození:
1) Napsat a vyčíslit rovnici:
a PbS ↔ b Pb2+
+ c S2-
2) ze vztahu pro rovnovážné konstanty:
K =
[Pb2+]b * [S2-]c [PbS]a
K = rovnovážná konstanta
a, b, c, = stechiometrické koeficienty
[PbS] konc. rozpuštěného PbS nad jeho sraženinou (v nasyc. roztoku) Vlastnost látky = neměnná (konst) 10
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Postup odvození:
3) Převedeme konc. PbS na levou stranu:
[PbS] * K = a
[PbS]
je konst *
K
[Pb2+]b * [S2-]c je konst.
⇒
Součin je konstantní
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI 4) Napíšeme součin rozpustnosti: 2+]b * [S2-]c [Pb Ks =
11
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Postup odvození:
5) Rozpustnost dané látky (PbS):
s = [PbS]
⇒
lze vypočítat z Ks
6) Z rovnice viz 1: z 1 molu PbS vzniká 1 mol Pb2+
[PbS] = 1/b *[Pb2+]
7) Z rovnice viz 1: z 1 molu PbS vzniká 1 mol
S2-
[PbS] = 1/b*[Pb2+]
[PbS] = 1/c * [S2-]
= 1/c *[S2-] = s 12
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Postup odvození:
8) Vyjádřit si koncentraci produktů pomocí s:
s = 1/b *[Pb2+]
⇒
[Pb2+] = b * s
s = 1/c* [S2-]
⇒
[S2-] = c * s
9) Dosadit do vztahu pro Ks: 2+]b * [S2-] c [Pb Ks =
Vztah pro b * (c* s)c (b *s) Ks = výpočet 2 rozpustnosti ze s Ks = součinu rozpustnosti
13
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Postup odvození:
2 s Ks = Ks = (1,84 . 10-14)2
Ks = 3,39 . 10-28 pKs = -log Ks
mol2 * l-2 (mol2 * dm-6)
pKs = -log 3,39 . 10-28 pKs = -(-27,47)
Odpověď: Součin rozpustnosti PbS je 3,39 . 10-28 mol2 * l-2 , je-li rozpustnost látky 1,84 . 10-14 mol*dm-3
14
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Obecně: součin rozpustnosti Ks je dán: součinem rovnovážných konc. iontů v nad sraženinou, umocněných na stechiometrické koeficienty dané chemické reakce.
15
Př2) Vypočítej součin rozpustnosti Ag2S, je-li rozpustnost 2,51 .10-17mol/l 1) Napsat a vyčíslit rovnici:
a Ag2S ↔ 2 Ag+
+ c S2-
2) ze vztahu pro rovnovážné konstanty:
K =
[Ag+]2 * [S2-]c [Ag2S]a
K = rovnovážná konstanta
a, b, c, = stechiometrické koeficienty
[Ag2S] konc. rozpuštěného Ag2S nad jeho sraženinou (v nasyc. roztoku) Vlastnost látky = neměnná (konst) 16
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Postup odvození:
3) Převedeme konc. Ag2S na levou stranu:
[Ag+]2 * [S2-]c
[Ag2S] K = * [Ag2S] je konst K je konst. a
⇒
Součin je konstantní
*
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI 4) Napíšeme součin rozpustnosti +]2 * [S2-]c [Ag Ks =
17
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Postup odvození:
5) Rozpustnost dané látky (Ag2S):
s = [Ag2S]
⇒
lze vypočítat z Ks
6) Z rovnice viz 1: z 1 molu Ag2S vznikají 2 moly Ag+
[Ag2S] = 1/2 *[Ag+] 7) Z rovnice viz 1: z 1 molu Ag2S vzniká 1 mol
S2-
[Ag2S] = 1/2*[Ag+]
[Ag2S] = 1/c * [S2-]
= 1/c *[S2-] = s 18
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Postup odvození:
8) Vyjádřit si koncentraci produktů pomocí s:
s = 1/2 *[Ag+]
⇒
[Ag+] = 2 * s
s = 1/c* [S2-]
⇒
[S2-] = c * s
9) Dosadit do vztahu pro Ks: +]2 * [S2-] c [Ag Ks = 2 * (c* s)c (2 *s) K = s
Ks = (2* s )2 * s Ks = 4 s3 19
Ks = SOUČIN ROZPUSTNOSTI Postup odvození:
Ks = (2* s2 ) * s Ks = (2 * 2,51 . 10-17)2 * 2,51 . 10-17)2 Ks = (5,02 . 10-17)2 * 2,51 . 10-17)2 Ks = 6,33 . 10-50 mol3 * dm-9 pKs = -log Ks pKs = -log 6,33 . 10-50 pKs = -(-49,20)
Odpověď: Součin rozpustnosti Ag2S je 6,33 . 10-50, jeli rozpustnost látky 2,51 . 10-17 mol*dm-3
20
Př3) Součin rozpustnosti AgBr je 4,90 . 10-13 Vypočítejte jeho rozpustnost v mol/l. Ks = s2 s2 =
4,90 . 10-13
S = √ 4,90 . 10-13 S = 7 * 10-7 mol/l
21
Př4) Součin rozpustnosti Ca(OH)2 je 6,4 . 10-6 Vypočítejte jeho rozpustnost v mol/l.
1) a CaOH2 ↔ 2 OH-
+ c Ca2+
2+]c * [OH-]2 [Ca 2) Ks =
3) s = [CaOH2] [CaOH2 ] = 1/2 *[OH-] [CaOH2 ] = 1/c *[Ca2+] 4) s = 1/c* [Ca2+]
[Ca2+] = c * s
s = 1/2* [OH-]
[OH-] = 2 * s
22
Př4) Součin rozpustnosti Ca(OH)2 je 6,4 . 10-6 Vypočítejte jeho rozpustnost v mol/l.
1) a CaOH2 ↔ 2 OH-
+ c Ca2+
2+]c * [OH-]2 [Ca 5) Ks =
Ks = s * 2s2 Ks = 4 s3 (6,4 . 10-6) = 4s3 s = 1,17. 10-2 mol * dm-3
23
Př5) Rozhodněte, které z uvedených látek je nejméně rozpustná? a) Ks (AgBr) = 4,9 . 10-13 b) Ks (AgI) = 8,21 . 10-17 c) Ks (AgCl) = 1,78 . 10-10 Nejméně rozpustná sloučenina bude ta, která má Ks nejmenší hodnotu !!!
24
Př6) Rozhodněte, které z uvedených látek je nejméně rozpustná? a) Ks (AgI) = 8,31 . 10-17 b) Ks (BaSO4) = 1,08 . 10-10 c) Ks (PbS) = 3,4 . 10-28 Nejméně rozpustná sloučenina bude ta, která má Ks nejmenší hodnotu !!!
25
