ما المقصود بالذوبانية المولية المحسوبة من Ksp؟
يصف ثابت حاصل الإذابة (Ksp) حالة الاتزان بين مادة أيونية صلبة شحيحة الذوبان وأيوناتها الذائبة في المحلول. أما الذوبانية المولية (s) فهي عدد مولات الملح التي تذوب في كل لتر من المحلول المُشبَع. تحوّل هذه الحاسبة قيمة Ksp المعروفة إلى ذوبانية مولية لأي ملح بالصيغة العامة AaBb الذي يتفكك وفق المعادلة \( \text{A}_a\text{B}_b \rightleftharpoons a\,\text{A} + b\,\text{B} \).
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل قيمة Ksp (يمكن كتابتها بالصيغة العلمية مثل 3.9e-11)، ثم أدخل المعاملات الاتزانية للكاتيون (a) والأنيون (b). على سبيل المثال: كلوريد الفضة AgCl يكون فيه \( a = 1 \) و \( b = 1 \)؛ وفلوريد الكالسيوم CaF₂ يكون فيه \( a = 1 \) و \( b = 2 \)؛ وكرومات الفضة Ag₂CrO₄ يكون فيه \( a = 2 \) و \( b = 1 \). تعرض الأداة قيمة الذوبانية المولية إضافةً إلى تركيز كل أيون عند الاتزان.
شرح المعادلة
عند حالة الإشباع يكون \( [\text{A}] = a\cdot s \) و \( [\text{B}] = b\cdot s \). وبالتعويض في تعبير الاتزان \( \text{Ksp} = [\text{A}]^a[\text{B}]^b \) نحصل على \( \text{Ksp} = (a\cdot s)^a(b\cdot s)^b = a^a b^b \cdot s^{(a+b)} \). وبحل المعادلة لإيجاد \(s\) نحصل على:
$$ s = \left( \frac{\text{Ksp}}{a^{a} \cdot b^{b}} \right)^{\frac{1}{a + b}} $$
مثال محلول
بالنسبة لفلوريد الكالسيوم CaF₂، يكون \( \text{Ksp} = 3.9 \times 10^{-11} \) مع \( a = 1 \) و \( b = 2 \). وعليه فإن \( a^a b^b = 1^1 \cdot 2^2 = 4 \)، ومن ثَمّ $$ s = \left( \frac{3.9 \times 10^{-11}}{4} \right)^{1/3} = (9.75 \times 10^{-12})^{1/3} \approx 2.14 \times 10^{-4}\ \text{مول/لتر} $$ ويكون تركيز أيون الفلوريد مساويًا \( 2s \approx 4.28 \times 10^{-4} \) مول/لتر.
الأسئلة الشائعة
هل تصلح الحاسبة للأملاح بنسبة 1:1 مثل AgCl؟ نعم. فعندما يكون \( a = b = 1 \) تتبسّط المعادلة إلى \( s = \sqrt{\text{Ksp}} \).
ما وحدة قياس s؟ تُقاس الذوبانية المولية بالمول لكل لتر (مول/لتر). وللتحويل إلى جرام لكل لتر، اضرب القيمة في الكتلة المولية.
هل تأخذ الحاسبة بعين الاعتبار تأثير الأيون المشترك أو معاملات الفعالية؟ لا. فهي تفترض أن الملح يذوب في ماء نقي بسلوك مثالي (فعالية تساوي الوحدة) ودون وجود أي أيون مشترك مضاف.
