ပျော်ဝင်နိုင်မှုနှင့် Ksp- မည်မျှ ပျော်ဝင်သည်နှင့် မည်သည့်အခါ အနည်ထိုင်သည်

ပျော်ဝင်နိုင်မှု မြှောက်လဒ် ဖော်ပြချက်ကို ရေးခြင်း

အနည်းငယ်သာ ပျော်ဝင်သော အိုင်ယွန်နစ် အစိုင်အခဲတစ်ခုသည် ၎င်း၏ ပြည့်ဝပျော်ရည်နှင့် ထိတွေ့နေသည့်အခါ ပျော်ဝင်ခြင်းနှင့် အနည်ထိုင်ခြင်းသည် ညီမျှသော နှုန်းများဖြင့် ဖြစ်ပေါ်သည်။ ကယ်လ်ဆီယမ်ဖလိုရိုက်အတွက် CaF₂(s) ⇌ Ca²⁺(aq) + 2 F⁻(aq) ဖြစ်ပြီး မျှခြေကိန်းသေမှာ Ksp = [Ca²⁺][F⁻]² ဖြစ်သည်။ အစိုင်အခဲသည် သန့်စင်သော အခြေအနေ ဖြစ်သောကြောင့် ချန်ထားသည်။

အိုင်ယွန်ပြင်းအားတစ်ခုစီကို ပျော်ဝင်မှုညီမျှခြင်းရှိ ၎င်း၏ ကိန်း၏ ထပ်ကိန်းသို့ တင်သည်။ ငွေခရိုမိတ်အတွက် Ag₂CrO₄(s) ⇌ 2 Ag⁺(aq) + CrO₄²⁻(aq), Ksp = [Ag⁺]²[CrO₄²⁻] ဖြစ်သည်။ ခဲ(II) အိုင်အိုဒိုက်အတွက် Ksp = [Pb²⁺][I⁻]² ဖြစ်သည်။

မိုလာပျော်ဝင်နိုင်မှု s သည် ပြည့်ဝပျော်ရည် တစ်လီတာလျှင် ပျော်ဝင်သော အစိုင်အခဲ၏ မိုလ်အရေအတွက် ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ပျော်ဝင်မှု၏ စတိုင်ခီယိုမက်ထရီဖြင့် Ksp နှင့် ဆက်နွယ်သောကြောင့် Ksp နှင့် ပျော်ဝင်နိုင်မှုသည် တူညီသော ကိန်းဂဏန်း မဟုတ်ဘဲ ဖော်မြူလာအမျိုးအစား မတူညီသော ဆားများအကြား တိုက်ရိုက် နှိုင်းယှဉ်၍ မရပါ။

Ksp မှ မိုလာပျော်ဝင်နိုင်မှုသို့

နမူနာတွက်ချက်မှု 1။ နောက်ဆက်တွဲ J တွင် ငွေကလိုရိုက်၏ Ksp = 1.6 × 10⁻¹⁰ ဖြစ်သည်။ s mol/L ပျော်ဝင်လျှင် [Ag⁺] = [Cl⁻] = s ဖြစ်သောကြောင့် Ksp = s² ဖြစ်သည်။ ထိုအခါ s = √(1.6 × 10⁻¹⁰) = 1.3 × 10⁻⁵ M ဖြစ်သည်။ M(AgCl) = 143.32 g/mol ဖြင့် ၎င်းသည် တစ်လီတာလျှင် 1.8 × 10⁻³ g ဖြစ်ပြီး မီလီဂရမ် နှစ်ခုခန့် ဖြစ်သည်။

နမူနာတွက်ချက်မှု 2။ ကယ်လ်ဆီယမ်ဖလိုရိုက်တွင် Ksp = 4.0 × 10⁻¹¹ ရှိသည်။ s mol/L ပျော်ဝင်လျှင် [Ca²⁺] = s နှင့် [F⁻] = 2s ဖြစ်သောကြောင့် Ksp = s(2s)² = 4s³ ဖြစ်သည်။ ထိုအခါ s = (4.0 × 10⁻¹¹ / 4) ၏ 1/3 ထပ်ကိန်း = 2.2 × 10⁻⁴ M ဖြစ်သည်။

နှစ်ခုကို နှိုင်းယှဉ်ပါ။ AgCl တွင် Ksp ပိုကြီးသော်လည်း CaF₂ သည် တစ်လီတာလျှင် မိုလ်အားဖြင့် 17 ဆခန့် ပိုပျော်ဝင်သည်။ ထပ်ကိန်းက Ksp ကို ပျော်ဝင်နိုင်မှုသို့ ဆက်စပ်ပုံကို ပြောင်းလဲစေသောကြောင့် အိုင်ယွန်အချိုး တူညီသော ဆားများအတွက်သာ Ksp ဖြင့် ပျော်ဝင်နိုင်မှုကို အဆင့်သတ်မှတ်နိုင်သည်။

• AgCl သို့မဟုတ် CaCO₃ ကဲ့သို့သော 1:1 ဆားများ- Ksp = s²။
• CaF₂, PbI₂ သို့မဟုတ် Ag₂CrO₄ ကဲ့သို့သော 1:2 သို့မဟုတ် 2:1 ဆားများ- Ksp = 4s³။
• Al(OH)₃ ကဲ့သို့သော 1:3 ဆားများ- Ksp = 27s⁴။

တိုင်းတာထားသော ပျော်ဝင်နိုင်မှုမှ Ksp သို့ ပြန်သွားခြင်း

တွက်ချက်မှုသည် အခြားဘက်သို့လည်း သွားသည်။ 25 °C ရှိ ခဲ(II) အိုင်အိုဒိုက် ပြည့်ဝပျော်ရည်တွင် တစ်လီတာလျှင် ပျော်ဝင်နေသော PbI₂ 0.70 g ပါဝင်သည်ဟု တွေ့ရှိသည်ဟု ယူဆပါ။ M(PbI₂) = 461.0 g/mol ဖြင့် s = 0.70 / 461.0 = 1.52 × 10⁻³ M ဖြစ်သည်။

ပျော်ဝင်သော PbI₂ တစ်ခုစီက Pb²⁺ တစ်ခုနှင့် I⁻ နှစ်ခု ပေးသောကြောင့် [Pb²⁺] = 1.52 × 10⁻³ M နှင့် [I⁻] = 3.04 × 10⁻³ M ဖြစ်သည်။ ထိုအခါ Ksp = (1.52 × 10⁻³)(3.04 × 10⁻³)² = 1.4 × 10⁻⁸ ဖြစ်ပြီး နောက်ဆက်တွဲ J တန်ဖိုးနှင့် ကိုက်ညီသည်။ ဤနေရာတွင် ချော်ယွင်းမှု နှစ်ခု အဖြစ်များသည်။ [I⁻] ပေါ်ရှိ 2 ဆကိန်းကို မေ့ခြင်းက Ksp ကို လေးဆ ငယ်လွန်းစေသည်။ [I⁻] ကို နှစ်ထပ်တင်ရန် မေ့ခြင်းက s ၏ ထပ်ကိန်းကို လုံးဝ မှားစေသည်။

ဘုံအိုင်ယွန် ထည့်ခြင်းက ပျော်ဝင်နိုင်မှုကို တားဆီးသည်

ပျော်ရည်တွင် ဆား၏ အိုင်ယွန်တစ်ခု ရှိပြီးသားဖြစ်လျှင် လီရှာတယ်လီယာ၏ မူက ပျော်ဝင်မှုမျှခြေကို အစိုင်အခဲဘက်သို့ ပြန်တွန်းသည်။ ၎င်းသည် ဘုံအိုင်ယွန် သက်ရောက်မှု ဖြစ်သည်။

နမူနာတွက်ချက်မှု။ 0.10 M NaCl တွင် AgCl ၏ ပျော်ဝင်နိုင်မှုကို ရှာပါ။ ယခု [Cl⁻] = 0.10 + s ဖြစ်ပြီး s သည် 0.10 နှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် အလွန်ငယ်သောကြောင့် [Cl⁻] ≈ 0.10 M ဖြစ်သည်။ ထိုအခါ s = Ksp / [Cl⁻] = 1.6 × 10⁻¹⁰ / 0.10 = 1.6 × 10⁻⁹ M ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် သန့်စင်သော ရေထက် ခန့်မှန်းခြေ 8,000 ဆ နိမ့်ပြီး s သည် 0.10 နှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် လျစ်လျူရှုနိုင်ကြောင်း ရှင်းလင်းသောကြောင့် ခန့်မှန်းချက် မှန်ကန်သည်။

0.010 M NaF ရှိ CaF₂ အတွက် [F⁻] ≈ 0.010 M နှင့် s = 4.0 × 10⁻¹¹ / (0.010)² = 4.0 × 10⁻⁷ M ဖြစ်ပြီး သန့်စင်သော ရေထက် 540 ဆခန့် နိမ့်သည်။ Ksp ဖော်ပြချက်တွင်ကဲ့သို့ပင် ဤနေရာတွင် ဖလိုရိုက်ပြင်းအားကို နှစ်ထပ်တင်ရန် သတိရပါ။

အနည်ထိုင်မည်လား။ Q ကို Ksp နှင့် နှိုင်းယှဉ်ခြင်း

ပျော်ရည် နှစ်ခုကို ရောနှောခြင်းက အစိုင်အခဲ ထုတ်လုပ်မလားကို ခန့်မှန်းရန် ရောနှောပြီးနောက် ပြင်းအားများမှ အိုင်ယွန်မြှောက်လဒ် Q ကို တွက်ချက်ပြီး Ksp နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါ။ Q သည် Ksp ထက် ကြီးလျှင် ပျော်ရည်သည် လွန်ကဲပြည့်ဝ ဖြစ်ပြီး အနည် ဖြစ်ပေါ်သည်။ Q သည် Ksp ထက် ငယ်လျှင် သို့မဟုတ် ညီမျှလျှင် အစိုင်အခဲ မဖြစ်ပေါ်ပါ။

နမူနာတွက်ချက်မှု။ 0.0010 M Pb(NO₃)₂ 50.0 mL ကို 0.0020 M KI 50.0 mL နှင့် ရောနှောပါ။ ရောနှောခြင်းက ထုထည်ကို နှစ်ဆ ဖြစ်စေသောကြောင့် ပြင်းအားတစ်ခုစီ တစ်ဝက် လျော့သည်- [Pb²⁺] = 5.0 × 10⁻⁴ M နှင့် [I⁻] = 1.0 × 10⁻³ M။ Q = (5.0 × 10⁻⁴)(1.0 × 10⁻³)² = 5.0 × 10⁻¹⁰။ ၎င်းသည် Ksp = 1.4 × 10⁻⁸ အောက် ဖြစ်သောကြောင့် PbI₂ အနည် မထိုင်ပါ။

0.020 M KI ဖြင့် ထပ်လုပ်ပါ။ ယခု ရောနှောပြီးနောက် [I⁻] = 1.0 × 10⁻² M ဖြစ်ပြီး Q = (5.0 × 10⁻⁴)(1.0 × 10⁻²)² = 5.0 × 10⁻⁸ ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် Ksp ကို ကျော်လွန်သောကြောင့် အဝါရောင် PbI₂ ဖြစ်ပေါ်သည်။ ရောနှောချိန်တွင် ရည်ဖျော့မှုကို မေ့ခြင်းသည် ဤပုစ္ဆာများတွင် အဖြစ်အများဆုံး အမှား ဖြစ်သည်။

ရွေးချယ်အနည်ထိုင်ခြင်း- Ksp ဖြင့် အိုင်ယွန်များကို ခွဲထုတ်ခြင်း

အိုင်ယွန် နှစ်ခုစလုံးသည် တူညီသော ဓာတ်ပစ္စည်းနှင့် အနည်ထိုင်နိုင်သည့်အခါ ၎င်း၏ ဆားက ဓာတ်ပစ္စည်းပြင်းအား ပိုနိမ့်စွာ လိုအပ်သော အိုင်ယွန်က ပထမဦးစွာ အနည်ထိုင်သည်။ ထို့နောက် ဖြည်းဖြည်းချင်း ထည့်ခြင်းက ၎င်းတို့ကို ခွဲထုတ်နိုင်သည်။

နမူနာတွက်ချက်မှု။ ပျော်ရည်တစ်ခုသည် Cl⁻ နှင့် CrO₄²⁻ နှစ်ခုစလုံးတွင် 0.010 M ဖြစ်ပြီး Ag⁺ ကို ဖြည်းဖြည်းချင်း ထည့်သည်။ [Ag⁺] = 1.6 × 10⁻¹⁰ / 0.010 = 1.6 × 10⁻⁸ M ဖြစ်သည့်အခါ AgCl စတင်ဖြစ်ပေါ်သည်။ နောက်ဆက်တွဲ J မှ Ksp = 9.0 × 10⁻¹² ရှိသော Ag₂CrO₄ သည် [Ag⁺]² × 0.010 = 9.0 × 10⁻¹² ဖြစ်သည့်အခါ စတင်ဖြစ်ပေါ်သောကြောင့် [Ag⁺] = 3.0 × 10⁻⁵ M ဖြစ်သည်။ AgCl က ပထမဦးစွာ အနည်ထိုင်သည်။

အနီရောင် Ag₂CrO₄ ပေါ်လာချိန်တွင် [Cl⁻] သည် 1.6 × 10⁻¹⁰ / 3.0 × 10⁻⁵ = 5.3 × 10⁻⁶ M သို့ ကျသွားပြီဖြစ်သောကြောင့် ကလိုရိုက်၏ 0.05 ရာခိုင်နှုန်းခန့်သာ ပျော်ရည်ထဲတွင် ကျန်သည်။ ထိုပြတ်သားသော အရောင်ပြောင်းလဲမှုသည် ကလိုရိုက်အတွက် မော်ရ်တိုက်ထရေးရှင်း၏ အခြေခံ ဖြစ်သည်။

ဆားအချို့သည် အက်ဆစ်တွင် အဘယ်ကြောင့် ပိုပျော်ဝင်သနည်း

ဆား၏ အန်နိုင်ယွန်သည် OH⁻, CO₃²⁻ သို့မဟုတ် F⁻ ကဲ့သို့ ဘေ့စ် ဖြစ်လျှင် အက်ဆစ် ထည့်ခြင်းက ထိုအန်နိုင်ယွန်ကို ပျော်ရည်မှ ဖယ်ရှားပြီး ပျော်ဝင်မှုကို ရှေ့သို့ ဆွဲသည်။ ဟိုက်ဒရောက်ဆိုက်များနှင့် ကာဗွန်နိတ်များသည် pH နိမ့်တွင် များစွာ ပိုကောင်းစွာ ပျော်ဝင်သည်။ AgCl ကဲ့သို့ ပြင်းထန်သော အက်ဆစ် အန်နိုင်ယွန်များ၏ ဆားများသည် ဤနည်းဖြင့် သက်ရောက်မှု မခံရပါ။

နမူနာတွက်ချက်မှု။ မဂ္ဂနီဆီယမ်ဟိုက်ဒရောက်ဆိုက်တွင် Ksp = 8.9 × 10⁻¹² ရှိသည်။ သန့်စင်သော ရေတွင် Ksp = 4s³ က s = 1.3 × 10⁻⁴ M နှင့် [OH⁻] = 2.6 × 10⁻⁴ M ကို ပေးသောကြောင့် ပြည့်ဝပျော်ရည်တွင် pH 10.42 ရှိသည်။ ယင်းအစား ဘာဖာတစ်ခုက pH ကို 9.00 တွင် ထိန်းထားလျှင် [OH⁻] = 1.0 × 10⁻⁵ M နှင့် s = 8.9 × 10⁻¹² / (1.0 × 10⁻⁵)² = 0.089 M ဖြစ်ပြီး 700 ဆနီးပါး ပိုများသည်။ ၎င်းသည် ဘာဖာတွင် ထွက်လာသော ဟိုက်ဒရောက်ဆိုက်ကို စုပ်ယူရန် လုံလောက်သော စွမ်းရည် ရှိသည်ဟု ယူဆသည်။

မတင်သွင်းမီ စစ်ဆေးရမည့် Ksp အမှားများ

အမှားအများစုသည် မျှခြေအယူအဆ ကိုယ်တိုင်မှ မဟုတ်ဘဲ ပျော်ဝင်မှု၏ စတိုင်ခီယိုမက်ထရီမှ လာသည်။ ပျော်ဝင်မှုညီမျှခြင်းနှင့် ၎င်းအောက်ရှိ s ပုဒ်မများကို ရေးချခြင်းက ၎င်းတို့အများစုကို ဖမ်းမိသည်။

• အိုင်ယွန် သုံးခု သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပို ထုတ်ပေးသော ဆားအတွက် Ksp ကို s² နှင့် ညီမျှအောင် သတ်မှတ်ခြင်း။
• အိုင်ယွန်တစ်ခု၏ ပြင်းအားကို နှစ်ဆလုပ်သော်လည်း ဖော်ပြချက်တွင် နှစ်ထပ်မတင်ခြင်း သို့မဟုတ် ပြောင်းပြန်။
• အိုင်ယွန်အချိုး မတူညီသော ဆားများအကြား Ksp ဖြင့် ပျော်ဝင်နိုင်မှုကို အဆင့်သတ်မှတ်ခြင်း။
• ရောနှောပြီးနောက် Q ကို တွက်ချက်ရာတွင် ပျော်ရည် နှစ်ခုလုံးကို ရည်ဖျော့ရန် မေ့ခြင်း။
• ရှိနှင့်ပြီးသား ဘုံအိုင်ယွန်ကို လျစ်လျူရှုခြင်း။
• အစိုင်အခဲကို Ksp ဖော်ပြချက်တွင် ထည့်သွင်းခြင်း။