Iloczyn rozpuszczalności substancji trudno rozpuszczalnych Zadania z rozwiązaniami

Zadanie 1 Iloczyn rozpuszczalności AgBr wynosi 3,6 ∙ 10-13. Ile gramów w postaci Ag+ zawiera 1dm3 nasyconego roztworu tej soli. Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: AgBr ↔ Ag+ + Br- wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [Ag +] ∙ [Br-] = 3,6 ∙ 10-13 gdzie [Ag +] i [Br-] to stężenie molowe jonów w nasyconym roztworze soli. MAg+ = 108 g/mol

Zadanie 1- rozwiązanie obliczenie stężenia molowego jonów w nasyconym roztworze soli, pierwiastek kwadratowy z KSO: jest to jednocześnie liczba moli kationów Ag+ w 1 dm3 roztworu obliczenie liczby gramów kationów Ag+ zwartych w 1 dm3 roztworu: mAg+ = CmAg+ ∙ MAg+ ∙ Vr = 6 ∙ 10-7 mol/dm3 ∙ 108 g/mol ∙ ∙ 1 dm3 = 648 ∙ 10-7 g = 6,48 ∙ 10-5 g

Zadanie 2 i rozwiązanie KSO wodorotlenku magnezu wynosi 3,2 ∙ 10-11. Oblicz stężenie molowe jonów Mg2+ w nasyconym roztworze. Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna w roztworze wodnym: Mg(OH) 2 ↔ Mg2+ + 2 OH- wyrażenie na KSO, gdzie : [Mg2+] = [OH-] = x KSO = [Mg2+] ∙ [2 OH-]2 = 4 ∙ x3 = 3,2 ∙ 10-11 obliczenie stężenia molowego Mg2+ w roztworze:

Zadanie 3 z rozwiązaniem Rozpuszczalność CaCO3 w temp. 25oC wynosi 5,8 ∙ 10-5 mol/dm3. Oblicz iloczyn rozpuszczalności soli. Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna w roztworze wodnym: CaCO3 ↔ Ca2+ + CO32- stężenie molowe nasyconego roztworu węglanu wapnia jest równoznacznego z jego rozpuszczalnością,

Zadanie 3 z rozwiązaniem / cd CmCa2+ = CmCO32- = 5,8 ∙ 10-5 mol/dm3 = x wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności soli: KSO = [Ca2+] ∙ [CO32-] = x2 obliczenie iloczynu rozpuszczalności: stężenie KSO = x2 = (5,8 ∙ 10-5 mol/dm3)2 = = 33,6 ∙ 10-10 = 3,36 ∙ 10-9.

Zadanie 4 z rozwiązaniem W temp. 18oC stężenie anionów fluorkowych w wodnym roztworze soli wynosi 4 ∙ 10-4 mol/dm3. Oblicz iloczyn rozpuszczalności fluorku wapnia w tej temperaturze. Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna w roztworze wodnym soli: CaF2 ↔ Ca2+ + 2 F-, stężenie molowe kationów Ca2+ jest dwukrotnie mniejsze niż stężenie molowe anionów F-,

Zadanie 4 z rozwiązaniem / cd stężenia molowe jonów soli w roztworze: x = [Ca2+] = ½ ∙ [F-] = ½ ∙ 4 ∙ 10-4 mol/dm3 = = 2 ∙ 10-4 mol/dm3 [F-] = 2x wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [Ca2+ ] ∙ [2 F-]2 = x ∙ (2x)2 = 4 ∙ x3 obliczenie iloczynu rozpuszczalności: KSO = 4 ∙ (2 ∙ 10-4 )3 = 32 ∙ 10-12 = 3,2 ∙ 10-11

Zadanie 5 z rozwiązaniem Iloczyn rozpuszczalności w temp. 298 K BaCO3 wynosi 2,58 ∙ 10-9. Ile miligramów rozpuszczonego BaCO3 zawiera 1dm3 nasyconego roztworu tej soli? Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: BaCO3 ↔ Ba2+ + CO32-, masa molowa soli: MBaCO3 = 197 g/mol, wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [Ca2+] ∙ [CO32-] = 2,58 ∙ 10-9,

Zadanie 5 z rozwiązaniem /cd obliczenie stężenia molowego nasyconego roztworu soli: obliczenie masy węglanu baru w 1 dm3 nasyconego roztworu tej soli: mBaCO3 = Cm ∙ MBaCO3 ∙ Vr = 5,08 ∙ 10-5 mol/dm3 ∙ ∙197 g/mol ∙ 1dm3 = 1000,76 ∙ 10-5 g = 1,00076 ∙ 10-2 g = = 10,0076 mg.

Zadanie 6 z rozwiązaniem Iloczyn rozpuszczalności siarczku ołowiu(II) w pewnej temp. wynosi 0,9 ∙ 10-29. Ile miligramów PbS rozpuści się 150 cm3 wody? Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: PbS ↔ Pb2+ + S2-, masa molowa soli: MPbS = 239 g/mol, wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [Pb+] ∙ [ S2-] = 0,9 x 10-29,

Zadanie 6 z rozwiązaniem / cd  

Zadanie 7 z rozwiązaniem Iloczyn rozpuszczalności substancji o wzorze A2B wynosi 3,2 ∙ 10-5. Jaka jest rozpuszczalność tej substancji w mol/dm3? Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: A2B ↔ 2 Az+ + B2z- , wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [2 Az+ ]2 ∙ [B2z- ] = 4 ∙ x3 = 3,2 ∙ 10-5, obliczenie stężenia molowego nasyconego roztworu soli co jest równoznaczne z rozpuszczalnością molową substancji :

Zadanie 8 z rozwiązaniem Rozpuszczalność PbI2 wynosi 1,5 ∙ 10-3 mol/dm3. Oblicz KSO tej soli. Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: PbI2 ↔ Pb2+ + 2 I - , wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [Pb2+ ] ∙ [2 I- ]2 = 4 ∙ x3 stężenie mole kationów Pb2+ / [Pb2+ ] = x = 1,5 ∙ 10-3 mol/dm3, stężenie molowe anionów I- / [I-] = 2 ∙ x = 2 ∙ 1,5 ∙ 10-3 mol/dm3, obliczenie stężenia KSO soli: KSO = 4 ∙ x3 = 4 ∙ (1,5 ∙ 10-3)3 = 4 ∙ 3,375 ∙ 10-9 = 13,5 ∙ 10-9 = = 1,35 ∙ 10-8

Zadanie 9 z rozwiązaniem Iloczyn rozpuszczalności siarczku manganu(II) wynosi 1,6 ∙ 10-15. Oblicz, ile miligramów soli rozpuści się w 500cm3 wody. Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: MnS ↔ Mn2+ + S2- , wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [Mn2+] ∙ [S2-] = 1,6 ∙ 10-15 masa molowa soli: MMnS = 87 g/mol

Zadanie 10 z rozwiązaniem Nasycony roztwór fluorku baru zawiera 82,2g kationów Ba2+ w 100dm3 nasyconego roztworu tej soli. Oblicz iloczyn rozpuszczalności soli. Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: BaF2 ↔ Ba2+ + 2 F- wyrażenie na KSO soli: KSO = [Ba2+ ] ∙ [2 F- ]2 = 4 ∙ x3 MBa2+ = 137 g/mol liczba moli anionów F- w 1 dm3 nasyconego roztworu / stężenie molowe w nasyconym roztworze: [F-] = 2 [Ba2+] = 2 x

Zadanie 10 z rozwiązaniem / cd obliczenie liczby moli kationów baru w 1 dm3 roztworu / stężenia molowego nasyconego roztworu soli: obliczenie iloczynu rozpuszczalności soli:

Zadanie 11 z rozwiązaniem Zmieszano 1dm3 roztworu CaCl2 o stężeniu 0,01mol/dm3 i 1 dm3 roztworu Na2SO4 o stężeniu 0,01mol/dm3. Czy wytrąci się osad CaSO4, jeżeli KSO = 2,3 ∙ 10-4 ? Analiza i założenia do zadania: równanie reakcji w przypadku stężonych roztworów: Ca2+ + 2 Cl- + 2Na+ + SO42- ↔ CaSO4 + 2Na+ + 2 Cl-, wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [Ca2+] ∙ [SO42-] = 2,3 ∙ 10-4, objętość roztworu po wymieszaniu w/w roztworów: Vrc = Vr1 + Vr2 = 1 dm3 + 1dm3 = 2 dm3. stężenia molowe Ca2+ i SO42- po wymieszaniu roztworów:

Zadanie 11 z rozwiązaniem /cd obliczenie iloczynu jonowego roztworu po wymieszaniu roztworów wyjściowych: [Ca2+] ∙ [SO42-] = 5 ∙ 10-3 ∙ 5 ∙ 10-3 = 25 ∙ 10-6 = = 2,5 ∙ 10-5 osad siarczanu(VI) wapnia nie wytrąci się z roztworu, ponieważ wartość iloczynu jonowego powstałego roztworu jest mniejsza od wartości iloczynu rozpuszczalności, powstający siarczan(VI) wapnia w całości ulegnie rozpuszczeniu i przejdzie do roztworu w postaci jonów: KSO = 2,3 ∙ 10-4 > 2,5 ∙ 10-5

Zadanie 12 z rozwiązaniem W temperaturze 25oC zmieszano 200cm3 roztworu Mg(NO3)2 o stężeniu 0,02 mol/dm3 z 300cm3 roztworu K2SO4 o stężeniu 0,002 mol / dm3. Czy wytrąci się osad MgSO4 jeżeli jego rozpuszczalność wynosi 6,8 ∙ 10-6? Analiza i założenia do zadania: równanie reakcji w przypadku stężonych roztworów: Mg2+ + 2 NO3- + 2 K+ + SO42- ↔ MgSO4 + 2K+ + 2 NO3-, wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [Mg2+] ∙ [SO42-] = 6,8 ∙ 10-6, objętość roztworu po wymieszaniu w/w roztworów: Vrc = Vr1 + Vr2 = 0,2 dm3 + 0,3 dm3 = 0,5 dm3.

Zadanie 12 z rozwiązaniem obliczenie liczby moli kationów Mg2+: nMg2+ = Vr1 ∙ Cm1 = 0,2 dm3 ∙ 0,02 mol/dm3 = 0,004 mol, obliczenie liczby moli anionów SO42-: nSO42- = Vr2 ∙ Cm2 = 0,3 dm3 ∙ 0,002 mol/dm3 = 0,0006 mol obliczenie stężeń molowych Mg2+ i SO42- po wymieszaniu roztworów:

Zadanie 12 z rozwiązaniem / cd obliczenie iloczynu jonowego roztworu po wymieszaniu roztworów: [Mg2+] ∙ [SO42-] = 8 ∙ 10-3 ∙ 1,2 ∙ 10-3 = 9,6 ∙ 10-6 osad z roztworu po wymieszaniu roztworów wyjściowych wytrąci się, ponieważ wartość iloczynu jonowego otrzymanego roztworu jest większa od wartości iloczynu rozpuszczalności tej soli, część siarczanu będzie rozpuszczona w roztworze w postaci jonów i tylko część wytrąci się w postaci krystalicznej: 9,6 ∙ 10-6 > KSO = 6,8 ∙ 10-6. Uwaga: jony, które doprowadzą do wytrącenia osadu mogą występować w roztworze w stosunku niestechiometrycznym, nadmiar Mg2+ w tym zadaniu ogranicza dysocjację / rozpad cząsteczek MgSO4.