اتزان الذوبان – حاصل الإذابة Ksp وتأثير الأيون المشترك وقيمة pH
الكيمياءسرعة التفاعل والاتزان16–17 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلمحلول مشبع لملح شحيح الذوبان (AgCl وPbI₂ وCa(OH)₂ وMg(OH)₂ وCaCO₃ وBaSO₄)، مع منظر مكبّر للاتزان الديناميكي بين البلورة وأيوناتها. احسب الذوبانية المولارية من Ksp بالنسب الصحيحة في الصيغة، وأضف ماء أو مزيدًا من المادة الصلبة، وأذب الملح في محلول يحتوي على أيون مشترك أو في محلول منظم ثابت pH، وتابع التغير على منحنى الذوبانية. وفي شاشة المزج قارن Q مع Ksp لتتنبأ بتكوّن راسب واحسب كتلته.
الدرس: اتزان الذوبان – حاصل الإذابة Ksp والذوبانية المولارية وتأثير الأيون المشترك وتأثير pH والتنبؤ بالترسيب
ماذا تعرض
في المحلول المشبع تكون المادة الصلبة الأيونية الشحيحة الذوبان في اتزان ديناميكي مع أيوناتها: تغادر الأيونات البلورة بالسرعة نفسها التي تعود بها إليها. وحاصل الإذابة Ksp هو حاصل ضرب تراكيز الأيونات، كل منها مرفوع إلى معامله، لذا تعتمد الذوبانية المولارية على الصيغة: s = √Ksp في AgCl، لكن s = ∛(Ksp/4) في PbI₂. وإضافة أيون مشترك تزيح الاتزان إلى الخلف وتخفض الذوبانية. وخفض pH يذيب الهيدروكسيدات والكربونات، لأن H⁺ يزيل OH⁻ أو CO₃²⁻. وعند مزج محلولين لا يتكون راسب إلا إذا زاد الحاصل الأيوني Q على Ksp.
طريقة الاستخدام
اختر «الملح». في تبويب «محلول مشبع» اضبط «حجم السائل» و«مادة صلبة مضافة»، أو استخدم «+ 50 mL سائل» و«+ 0.1 g مادة صلبة». ومن «الإذابة في» اختر محلولًا فيه أيون مشترك واضبط تركيزه. فعّل «تثبيت pH (محلول منظم)» وحرّك pH، ثم بدّل «المنحنى» للمقارنة. وفي تبويب «مزج المحاليل» اضبط تركيز كل محلول وحجمه، وتنبأ من مقياس Q وKsp، ثم اضغط «مزج». يُسجَّل كل مزيج في الجدول.
المعاملات القابلة للتغيير
- الشاشة محلول مشبع, مزج محلولين
- الملح الشحيح الذوبان AgCl (كلوريد الفضة), PbI₂ (يوديد الرصاص (II)), Ca(OH)₂ (هيدروكسيد الكالسيوم), Mg(OH)₂ (هيدروكسيد المغنيسيوم), CaCO₃ (كربونات الكالسيوم), BaSO₄ (كبريتات الباريوم)
- السائل الذي يُذاب فيه الملح الماء المقطر, محلول يحتوي على الكاتيون المشترك, محلول يحتوي على الأنيون المشترك
- تركيز الأيون المشترك في السائل 1e-06–1 mol/L
- حجم السائل 50–1000 mL
- كتلة الملح الصلب المضاف 0.01–5 g
- تثبيت pH بمحلول منظم
- قيمة pH للمحلول المنظم 0–14
- تركيز محلول الكاتيون (المزج) 1e-06–1 mol/L
- تركيز محلول الأنيون (المزج) 1e-06–1 mol/L
- حجم محلول الكاتيون 10–100 mL
- حجم محلول الأنيون 10–100 mL
أسئلة للاستكشاف
- قيمة Ksp لـ PbI₂ أكبر منها لـ CaCO₃. فهل هو أكثر ذوبانًا أيضًا، ولماذا يختلف الحساب؟
- كم مرة تقل ذوبانية AgCl في محلول كلوريد الصوديوم 0.01 mol/L عنها في الماء النقي؟
- لماذا يذوب Mg(OH)₂ وCaCO₃ في الحمض بينما لا يذوب AgCl؟
