ما هي حاسبة Ksp؟
يصف ثابت حاصل الذوبان، أو Ksp، حالة الاتزان بين مادة أيونية صلبة شحيحة الذوبان والأيونات الناتجة عن ذوبانها في محلول مُشبع. تقوم هذه الحاسبة بتحويل الذوبانية المولارية (s، بوحدة mol/L) لملح صيغته العامة AxBy إلى قيمة Ksp المقابلة. وهي تعمل مع أي نسبة عددية بين الأيونات — سواء الأملاح ذات النسبة 1:1 مثل AgCl، أو 1:2 مثل CaF₂، أو 2:3 مثل نظائر Ca₃(PO₄)₂ وغيرها.
طريقة الاستخدام
أدخل الدليل السفلي للكاتيون (x)، والدليل السفلي للأنيون (y)، والذوبانية المولارية s بوحدة mol/L. تُرجع الأداة قيمة Ksp إلى جانب حدود تركيز كل أيون على حدة. فبالنسبة إلى AgCl تكون \(x = 1\) و \(y = 1\)، أما بالنسبة إلى CaF₂ فتكون \(x = 1\) و \(y = 2\).
شرح المعادلة
عندما يذوب AxBy، تُطلق كل وحدة صيغية عدد x من الكاتيونات و y من الأنيونات. وإذا كانت الذوبانية تساوي s، فإن تركيز الكاتيون يساوي \(x \cdot s\) وتركيز الأنيون يساوي \(y \cdot s\). وبالتعويض في تعبير الاتزان نحصل على:
$$K_{sp} = \left(x \cdot s\right)^{x} \cdot \left(y \cdot s\right)^{y}$$
مثال محلول
لنأخذ فلوريد الكالسيوم CaF₂ (حيث \(x = 1\) و \(y = 2\)) بذوبانية مولارية \(s = 2.14 \times 10^{-4}\ \text{mol/L}\): حد الكاتيون \(= (1 \times 2.14\mathrm{e}{-4})^{1} = 2.14\mathrm{e}{-4}\)، وحد الأنيون \(= (2 \times 2.14\mathrm{e}{-4})^{2} = (4.28\mathrm{e}{-4})^{2} = 1.832\mathrm{e}{-7}\). ومن ثَمَّ $$K_{sp} = 2.14\mathrm{e}{-4} \times 1.832\mathrm{e}{-7} \approx 3.92 \times 10^{-11},$$ وهي قيمة مطابقة للقيمة المرجعية في المراجع العلمية.
الأسئلة الشائعة
هل لـ Ksp وحدات؟ اصطلاحًا يُعامَل Ksp على أنه عديم الأبعاد لأنه يعتمد على الفاعليات (activities)، إلا أن القيم المعتمدة على التراكيز كثيرًا ما تُذكر بوحدات قائمة على المول.
ماذا لو كان ملحي بنسبة 1:1؟ اضبط \(x = 1\) و \(y = 1\)، فتصبح قيمة Ksp ببساطة مساوية لـ \(s^{2}\).
هل يمكنني العودة من Ksp إلى s؟ هذه الأداة تحسب Ksp انطلاقًا من s؛ ولإيجاد s يلزمك استخراج الجذر المناسب من تعبير Ksp.
