Когато йонна молекула, подобно на трапезна сол, се разтваря във вода, тя се разделя на аниони и катиони. Анионите са атоми или молекули, които са отрицателно заредени, защото имат един от повече допълнителни електрони. Катионите са атоми или молекули, които са положително заредени, тъй като им липсва един или няколко електрона. Изчисляването на концентрацията на йон, което води до разтваряне на йонна молекула във вода, не е трудно да се направи, стига да знаете константата на разтворимостта на молекулите и концентрацията на противоположно заредения йон.
Помислете йонната молекула, която изучавате и определете как се разтваря във вода - какви са получените катиони и аниони. Например, оловен (II) флуорид, PbFl2, дава оловни катиони и флуорни аниони. Обикновено молекулните формули на йонните молекули се пишат първо с катиона.
Потърсете константата на продукта за разтворимост на вашата молекула. Константата на разтворимостта на продукта е отражение на това колко щателно се разтваря йонната молекула в 1 моларен (М) разтвор. Втората връзка в секцията позовавания по-долу съдържа константи на разтворимост за много йонни молекули. Оттам виждаме, че константата на разтворимост за флуорид на олово (II) е 1,1 х 10 ^ -7.
Напишете общото уравнение за константата на разтворимостта на продукта, след което попълнете данните за молекулата, която изучавате. Константата на продукта за разтворимост за генерична йонна молекула AyBz е:
Константа на разтворимост = (Концентрация на A) ^ y x (Концентрация на B) ^ z
Ако добавим един мол PbFl2 към достатъчно вода, за да ни даде обща концентрация на PbFl2 от 1 молар (М), нашето уравнение ще изглежда така:
1.1 x 10 ^ -7 = (Концентрация на Pb катион) ^ 1 x (Концентрация на Fl анион) ^ 2))
Научете концентрацията или на катиона, или на аниона, за да разрешите за другия. Не можете да изчислите концентрацията на един йон, без да знаете другия. Проблемите в книгите по химия винаги ще дадат такъв; в лабораторията ще трябва да измерите концентрацията на един от йони, използвайки титруване. В нашия пример, представете си, че концентрацията на флуорния анион в разтвора е била 3,0 х 10 ^ -3 М.
Решаването на уравнението на константата на разтворимост за концентрацията на Pb катион ни дава:
Концентрация на Pb катион = 1.1 x 10 ^ -7 / Концентрация на Fl анион
Като се включи известната концентрация на Fl аниона.
Концентрация на Pb катион = 1.1 x 10 ^ -7 / 1.0 x 10-3 = 1.1 x 10 ^ -10 M
Концентрацията на оловен катион в разтвор на PbFl2 с концентрация на флуориден анион 1,0 х 10 ^ -3 М е 1,1 х 10 ^ -10 М.