If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:8:15

Видео транскрипция

Трябва да изчислим моларната разтворимост на оловен дихлорид, който е слабо разтворимо съединение, и е дадено произведението на разтворимост, Ksp, което е 1,6 по 10^(–5) при 25 градуса. Този път обаче започваме с 0,1 моларен разтвор на калиев хлорид. Тук в нашия съд имаме 0,1 моларен разтвор на калиев хлорид, което означава, че концентрацията на калиеви йони в разтвора е 0,1 мола на литър, и концентрацията на хлоридни аниони в разтвора също е 0,1 мола на литър. Имаме твърд оловен дихлорид, ето това е нашият твърд оловен дихлорид и в задачата се търси какво количество оловен дихлорид ще се разтвори, ако го поставим в разтвор на калиев хлорид. Част от оловния дихлорид ще се разтвори и евентуално ще достигне до равновесие. Нека да го напишем тук, имаме твърд оловен дихлорид и част от него ще се разтвори до олово 2+ в разтвора, а също ще имаме и хлоридни аниони в разтвора, така че записвам Cl–. За да го изравним ни трябва една двойка пред хлоридните аниони, всичко останало е с единици. Каква е началната концентрация на нашите продукти? Каква е началната концентрация на Pb2+? Преди да добавим оловния дихлорид, преди той да започне да се разтваря, нямаме йони Pb 2+. Нищо още не се е разтворило. Преди да се разтвори оловния дихлорид, нямаме никакви хлоридни аниони от оловния дихлорид, но имаме хлоридни аниони от 0,1 моларния разтвор на КCl. Значи имаме начална концентрация от 0,1 мола на литър хлоридни аниони. След това какво се променя? Част от оловния дихлорид започва да се разтваря и ще означим концентрацията с х, ще се разтвори това количество оловен дихлорид. От един мол оловен дихлорид, който се разтваря, ще получим един мол Pb2+ в разтвора. Ако се разтвори х оловен дихлорид, ще имаме х Pb2+ и от един мол оловен дихлорид, който се разтваря, ще получим два мола хлоридни анинони. Ще получим 2х хлоридни аниони. Нашият общ йон в тази задача е хлоридният анион, който идва от два източника. Единият източник е калиевият хлорид, а другият е оловният дихлорид. В равновесно положение концентрацията на продуктите ще бъде (0 + х) за Pb 2+, което е просто х, и (0,1 + 2х) за хлоридните аниони. Записваме нашето равновесно уравнение и произведението на разтворимостта Ksp е равно на концентрацията на продуктите, т.е. концентрацията на Pb 2+, повдигната на степен, равна на коефициента, който тук е единица, така че това е на първа степен. Това умножаваме по концентрацията на хлоридни аниони в разтвора, Cl–. Повдигаме на степен, равна на коефициента, който тук е две, така че повдигаме на втора степен. Сега можем да заместим стойността на нашето произведение на разтворимостта Ksp което е 1,6 по 10^(–5) и това е равно на концентрацията на Pb 2+ в равновесно състояние, което вече означихме като х, така че това е х на първа степен по концентрацията на хлоридните анинони при равновесно състояние, която е (0,1 + 2х) на квадрат. Така че тук имаме (0,1 + 2х) на квадрат. Сега да намерим х. Отляво имаме 1,6 по 10^(–5), е равно на х^1 по (0,1 + 2х) на квадрат. Последното можем да го сметнем, но за да си улесним живота, обикновено приемаме, че х е пренебрежимо малко в сравнение с 0,1. Ако х е пренебрежимо малко в сравнение с 0,1, тогава (0,1 + 2х) е приблизително равно на 0,1. Затова тук ще оставим само 0,1. Ще бъде 0,1 вместо (0,1 + 2х). 0,1 на квадрат е 0,01. Отдясно имаме х по 0,01, което е равно на 1,6 по 10^(–5). Намираме х, което е равно на 0,0016 мола на литър. Това е концентрацията на Pb2+ в разтвора. Ако се върнем тук горе, ще видим, че концентрацията на йоните Pb 2+ е равна на х, така че това е нашата концентрация, както и моларната разтворимост на оловния дихлорид, количеството от него, което се е разтворило. Нека го запиша тук. Търсехме моларната разтворимост и тя е равна на 0,0016 мола на литър. Не забравяй, че това е моларната разтворимост на Pb2+ в нашия разтвор на калиев хлорид. Това е в разтвор на калиев хлорид. Във видеото за произведение на разтворимост намерихме моларната разтворимост в чиста вода. Ако погледнеш в онова видео, там изчислихме, че моларната разтворимост на оловния дихлорид е 0,016, като това се отнасяше за чиста вода, в която няма никакъв калиев хлорид. Обърни внимание какво е влияението на добавянето на калиев хлорид върху моларната разтворимост. Тя се понижи 10 пъти. Ако сравним тази стойност тук с разтворимостта в чиста вода, където беше 0,016, виждаш, че разтворимостта намалява. Сега тя е 0,0016. Това е 1/10 от първоначалната разтворимост и това се дължи на наличието на общ йон. Нашият общ йон е хлоридният анион. Съгласно принципа на льо Шателие, една система, която е изведена от равновесното си състояние, се стреми да се върне в равновесие, за да компенсира приложеното влияние. Можем да използваме тази идея тук. Ако разглеждаме нашата реакция като равновесно състояние, когато увеличаваш концентрацията на продукта тук, ако увеличиш концентрацията на твоите хлоридни йони, това е твоя външен стрес. Нашият стрес е повишаването на концентрацията на продукта. Равновесието се измества, за да компенсира стреса, така че равновесието се измества наляво и излишъкът от хлоридни йони, който имаме, ще се обедини с Pb 2+, за да се образува повече твърдо вещество. Ето защо разтворимостта на оловния дихлорид намалява, поради наличието на общ йон. Обърни внимание, че Ksp не се променя, то си остава 1,6 по 10^(–5), но наличието на общ йон оказва влияние върху моларната разтворимост. Следователно общият йон намалява разтворимостта на слабо разтворимите съединения. В този конкретен случай намалява 10 пъти. Можем да използваме това при лабораторно разделяне, ако например имаме твърд оловен дихлорид и искаме да отделим цялото твърдо вещество. Затова преди да го филтруваме, можем да добавим общ йон, някакъв източник на хлоридни аниони. Поради влиянието на общия йон, който намалява разтворимостта на оловния дихлорид, ние ще получим повече твърдо вещество, което е и нашата цел - да извлечем максимално количество от твърдото вещество. Това е едно от приложенията на ефекта на общия йон при лабораторно разделяне.