Ortak iyon etkisi hesaplayıcısı ne yapar
Ortak iyon etkisi, çözelti zaten kendi iyonlarından birini içeriyorken az çözünen bir iyonik bileşiğin çözünürlüğünün azalmasıdır. Bu hesaplayıcı bir tuzun çözünürlük çarpımını (Ksp), iyon stokiyometrisini ve zaten çözünmüş olan ortak (paylaşılan) iyonun molar derişimini alır ve baskılanmış molar çözünürlük s′ değerini — yani tuzun ne kadarının hâlâ çözünebileceğini — döndürür. Ayrıca karşılaştırma için saf sudaki çözünürlüğü de bildirir; böylece ortak iyonun dengeyi çözünmemiş katıya doğru ne kadar güçlü ittiğini tam olarak görebilirsiniz.
Nasıl kullanılır
Tuzun Ksp değerini girin (1.8e-10 gibi bilimsel gösterim kabul edilir). MxAy tuzu için katyon katsayısı x ve anyon katsayısı y değerlerini belirleyin — AgCl için her ikisi de 1'dir; CaF2 için x = 1, y = 2 kullanın. Zaten var olan iyonun molar derişimini yazın, ardından bu ortak iyonun katyon mu yoksa anyon mu olduğunu seçin. Sonuç, baskılanmış çözünürlüğü ve bunun saf sudakine göre kaç kat daha küçük olduğunu gösterir.
Formülün açıklaması
Bir tuz kendi dengesine göre çözünür ve çözünürlük çarpımı iyon derişimlerinin çarpımını sabitler:
$$K_{sp} = [M^{n+}]^x\,[A^{m-}]^y$$
Saf suda, formül birimi başına x katyon ve y anyon açığa çıktığında molar çözünürlük şöyledir
$$s = \left( \frac{ K_{sp} }{ x^x\,y^y } \right)^{1/(x+y)}$$
Bir ortak iyon C derişiminde zaten mevcut olduğunda, o iyonun derişimi çözünen tuzdan çok esas olarak C tarafından belirlenir (Le Chatelier ilkesi). Eklenen iyonun baskın olduğu — yani C'nin çözünmeyle katkıda bulunan ek miktardan çok daha büyük olduğu — varsayıldığında, ortak bir anyon için baskılanmış çözünürlük
$$s' = \left( \frac{ K_{sp} }{ x^x\,C^y } \right)^{1/x}$$
ortak bir katyon için ise
$$s' = \left( \frac{ K_{sp} }{ C^x\,y^y } \right)^{1/y}$$
Çözümlü örnek
Gümüş klorürün (AgCl, x = 1, y = 1) Ksp değeri 1.8 × 10−10'dur. Saf suda çözünürlüğü s = √(1.8 × 10−10) ≈ 1.34 × 10−5 mol/L olur. Şimdi onu 0.10 M sodyum klorürde çözün; böylece ortak anyon Cl− zaten 0.10 M derişimindedir:
$$s' = \frac{ 1.8\times10^{-10} }{ 0.10 } = 1.8\times10^{-9}\ \text{M}$$
Klorür arka planı, gümüş klorürün çözünürlüğünü yaklaşık 7,450 kat düşürür — yaklaşık 1.3 × 10−5 M'den 1.8 × 10−9 M'ye.
Sıkça sorulan sorular
Ortak iyon eklemek çözünürlüğü neden düşürür? Le Chatelier ilkesine göre, bir ürün iyonunun derişimini artırmak çözünme dengesini çözünmemiş katıya doğru kaydırır, dolayısıyla daha az tuz çözünür. İyon derişimlerinin çarpımı yine Ksp'ye eşit olmalıdır; bu nedenle bir iyon yükseğe zorlanırsa diğeri düşmek zorundadır.
Bu, ortak iyonun çözünen tuzdan çok daha derişik olduğunu varsayar mı? Evet. Eklenen ortak iyon derişimi C'nin o iyonun toplam derişimini belirlediği standart yaklaşımı kullanır; bu da C tuzun baskılanmış çözünürlüğünden çok daha büyük olduğunda — yani her zamanki durumda — doğrudur. C saf sudaki çözünürlüğe yakın olduğunda, sonucu yakın bir tahmin olarak değerlendirin.
Ortak iyon derişimi için hangi değeri girmeliyim? Diğer, tamamen çözünür kaynaktan gelen paylaşılan iyonun molaritesini kullanın. 0.10 M NaCl içindeki AgCl için ortak iyon 0.10 M'deki Cl−'dir; 0.20 M Pb(NO3)2 içindeki PbCl2 için ortak iyon 0.20 M'deki Pb2+'dir.
