Cuando una molécula iónica, como la sal de mesa, se disuelve en agua, se separa en aniones y cationes. Los aniones son átomos o moléculas que están cargados negativamente porque tienen uno o más electrones adicionales. Los cationes son átomos o moléculas que tienen carga positiva porque les falta uno o varios electrones. Calcular la concentración de un ion que se produce cuando una molécula iónica se disuelve en agua no es una tarea difícil, siempre y cuando se conozca la constante de solubilidad de las moléculas y la concentración del ion con carga opuesta.
Considere la molécula iónica que está estudiando y determine cómo se disuelve en agua: cuáles son los cationes y aniones resultantes. Por ejemplo, el fluoruro de plomo (II), PbFl2, produce cationes de plomo y aniones de flúor. Generalmente, las fórmulas moleculares de las moléculas iónicas se escriben primero con el catión.
Busque la constante del producto de solubilidad de su molécula. La constante del producto de solubilidad es un reflejo de cuán completamente se disuelve la molécula iónica en una solución 1 Molar (M). El segundo enlace en la sección de Referencias a continuación contiene las constantes de solubilidad para muchas moléculas iónicas. A partir de ahí, vemos que la constante de solubilidad para el fluoruro de plomo (II) es 1.1 x 10 ^ -7.
Escribe la ecuación general para la constante del producto de solubilidad, luego completa los detalles de la molécula que estás estudiando. La constante del producto de solubilidad para una molécula iónica genérica AyBz es:
Constante de solubilidad = (Concentración de A) ^ y x (Concentración de B) ^ z
Si agregamos un mol de PbFl2 a suficiente agua para darnos una concentración total de PbFl2 de 1 Molar (M), nuestra ecuación se verá así:
1.1 x 10 ^ -7 = (Concentración de catión Pb) ^ 1 x (Concentración de anión Fl) ^ 2))
Aprende la concentración del catión o del anión para resolver el otro. No se puede calcular la concentración de un ion sin conocer el otro. Los problemas en los libros de química siempre darán uno; en el laboratorio tendrías que medir la concentración de uno de los iones usando la titulación. En nuestro ejemplo, imagine que la concentración del anión flúor en solución fue de 3.0 x 10 ^ -3 M.
Resolver la ecuación constante de solubilidad para la concentración de catión Pb nos da:
Concentración de catión Pb = 1.1 x 10 ^ -7 / Concentración de anión Fl
Conectando la concentración conocida de los rendimientos de aniones Fl.
Concentración de catión Pb = 1.1 x 10 ^ -7 / 1.0 x 10-3 = 1.1 x 10 ^ -10 M
La concentración de catión de plomo en una solución de PbFl2 con una concentración de anión fluoruro de 1.0 x 10 ^ -3 M es 1.1 x 10 ^ -10 M.