När en jonisk molekyl, som bordsalt, löses upp i vatten, separeras den i anjoner och katjoner. Anjoner är atomer eller molekyler som är negativt laddade eftersom de har en av flera extra elektroner. Kationer är atomer eller molekyler som är positivt laddade eftersom de saknar en eller flera elektroner. Beräkning av koncentrationen av en jon som resulterar när en jonisk molekyl löser sig i vatten är inte en svår sak att göra så länge du vet molekylens löslighetskonstant och koncentrationen av motsatt laddad jon.

Tänk på den joniska molekylen du studerar och bestämmer hur det löses upp i vatten - vad är de resulterande katjonerna och anjonerna. Exempelvis ger bly (II) fluorid, PbFl2, blykationer och fluoranjoner. Generellt är de molekylära formlerna av joniska molekyler skrivna med katjonen först.

Slå upp löslighetsproduktens konstant i din molekyl. Löslighetsproduktkonstanten är en återspegling av hur noggrant den joniska molekylen löses i en 1 Molar (M) lösning. Den andra länken i avsnittet Referenser nedan innehåller löslighetskonstanterna för många joniska molekyler. Därifrån ser vi att löslighetskonstanten för bly (II) fluorid är 1,1 x 10 ^ -7.

Skriv den allmänna ekvationen för löslighetsproduktkonstanten, fyll sedan i detaljerna för molekylen du studerar . Löslighetsprodukten konstant för en generisk jonmolekyl AyBz är:

Löslighet Konstant = (Koncentration av A) ^ yx (Koncentration av B) ^ z

Om vi ​​tillsätter en mol PbFl2 till tillräckligt vatten för att ge oss en total PbFl2-koncentration av 1 Molar (M), kommer vår ekvation att se ut så här:

1,1 x 10 ^ -7 = (Koncentration av Pb-katjon) ^ 1 x (Koncentration av Fl anion) ^ 2))

Lär koncentrationen av antingen katjonen eller anjonen för att lösa den andra. Du kan inte beräkna koncentrationen av en jon utan att känna till den andra. Problem i kemi böcker kommer alltid att ge en; i laboratoriet måste du mäta koncentrationen av en av jonerna med titrering. I vårt exempel föreställ dig att koncentrationen av fluoranjon i lösning var 3,0 x 10 ^ -3 M.

Lösning av löslighetskonstant ekvation för koncentrationen av Pb-katjon ger oss:

Koncentration av Pb-katjon = 1,1 x 10 ^ -7 /Koncentration av Fl anion

Pluggning i den kända koncentrationen av Fl anionutbytenna.

Koncentration av Pb-katjon = 1,1 x 10 ^ -7 /1,0 x 10-3 = 1,1 x 10 ^ -10 M

Koncentrationen av blykatjon i en PbFl2-lösning med en fluoridanjonskoncentration av 1,0 x 10 ^ -3 M är 1,1 x 10 ^ -10 M.