Что считает этот калькулятор
Калькулятор молярной растворимости переводит произведение растворимости соли (Ksp) в её молярную растворимость (s) — количество молей вещества, которое растворяется в одном литре раствора при равновесии. Он подходит для любой малорастворимой ионной соли общего вида MxAy, где x и y — стехиометрические коэффициенты катиона и аниона.
Как пользоваться
Введите значение Ksp (его берут из справочной таблицы), а затем коэффициенты x и y из уравнения диссоциации MxAy → x M + y A. Например, для AgCl x = 1, y = 1; для PbI₂ и Ca(OH)₂ x = 1, y = 2; для Ag₂CrO₄ x = 2, y = 1. В ответе калькулятор выдаёт молярную растворимость, а также итоговые концентрации катиона и аниона.
Разбор формулы
При равновесии, если растворяется s моль/л, то \([\text{M}] = xs\) и \([\text{A}] = ys\). Подставив эти значения в выражение \(K_{sp} = [\text{M}]^{x}[\text{A}]^{y}\), получаем \(K_{sp} = (xs)^{x}(ys)^{y} = x^{x}y^{y}\cdot s^{(x+y)}\). Выражая s, приходим к формуле:
$$S = \sqrt[\,x+y\,]{\dfrac{\text{Ksp}}{\text{x}^{\,\text{x}}\cdot\text{y}^{\,\text{y}}}}$$
Пример расчёта
У гидроксида кальция Ca(OH)₂ значение \(K_{sp} = 5{,}5 \times 10^{-6}\), при этом x = 1, y = 2. Множитель \(x^{x}y^{y} = 1\cdot 4 = 4\). Тогда $$s = \left(\frac{5{,}5\times 10^{-6}}{4}\right)^{1/3} = (1{,}375\times 10^{-6})^{1/3} \approx 0{,}0111 \text{ моль/л}.$$ Концентрация гидроксид-ионов составит \(2s \approx 0{,}0222\) моль/л.
Частые вопросы
Учитывается ли эффект общего иона? Эта версия рассчитывает растворимость в чистой воде. Эффект общего иона снижает растворимость, когда один из ионов уже присутствует в растворе; используется то же выражение равновесия, но в соответствующее слагаемое добавляется концентрация лишнего иона.
В каких единицах измеряется s? В молях на литр (моль/л) — при условии, что Ksp задано как безразмерная величина стандартного состояния при 25 °C.
Почему коэффициенты должны быть не меньше 1? Любая растворяющаяся соль даёт хотя бы один катион и хотя бы один анион, поэтому x и y — целые числа ≥ 1.
