Alle fag›Kjemi 2›Regne ut løselighet og Ksp

SLIK GJØR DU DET · KJEMI 2 · LØSELIGHET

Se grensen mellom løst og fast.

Ksp blir mye enklere når du ser konkurransen: ionene beveger seg fritt så lenge Q ligger under Ksp. Press systemet over grensen, og krystaller begynner å falle ut.

Animert utfelling Q/Ksp-grense Løselighetskalkulator Felles ion-effekt

Start Crystal Lab →Se 4-stegsmetoden Full simulator

IFINGO · CRYSTAL EQUILIBRIUM LAB

AgCl(s) ⇌ Ag⁺ + Cl⁻

LIVE Q / Ksp

REAKSJONSKVOTIENTQ/Ksp = 1,00mettet

LIKEVEKTQ ↔ Kspløst ⇄ fast stoff

[Ag⁺] · log₁₀[Cl⁻] · log₁₀

Q 1,0·10⁻¹⁰Ksp 1,8·10⁻¹⁰nær metning

Q < Kspumettetingen utfelling

Q ≈ Kspmettetlikevekt

Q > Kspovermettetbunnfall

s²1:1-saltAgCl-type

4s³1:2-saltCaF₂-type

↓ sfelles ionløseligheten synker

Om simulatorbiblioteket før vi regner

Den nåværende Ksp-artikkelen bruker Ksp(CaF₂) = 3,45·10⁻¹¹ i modellutregningen, mens den nåværende utfellingswidgeten bruker 3,9·10⁻¹¹. Denne siden beholder modellutregningen slik den står i artikkelen, mens den interaktive saltlisten følger widgeten. På eksamen skal eleven bruke verdien som er oppgitt i oppgaven/tabellen.

REGNEFLYT

Fra saltformel til løselighet s

Det avgjørende er å la oppløsningslikningen bestemme forholdstallene. Først deretter får du riktig eksponent og riktig rot.

01Skriv oppløsningslikningen

Start med saltet og ionene det gir i vann.

CaF₂ ⇌ Ca²⁺ + 2F⁻

02Uttrykk ionene ved s

Koeffisientene gir konsentrasjonene i en mettet løsning.

[Ca²⁺]=s · [F⁻]=2s

03Bygg Ksp-uttrykket

Det faste stoffet er ikke med. Eksponentene følger støkiometrien.

Ksp = s(2s)² = 4s³

04Løs og vurder

Ta riktig rot og kontroller om størrelsesordenen er rimelig.

s = ∛(Ksp/4)

Q / Ksp LAB

Flytt systemet gjennom metningsgrensen

Dette bygger på modellen: velg salt, juster ionekonsentrasjonene og se om Q ligger under, nær eller over Ksp.

Reaksjonskvotient Q

Q har samme matematiske form som Ksp, men bruker de aktuelle ionekonsentrasjonene – ikke nødvendigvis likevektskonsentrasjonene.

Salt

[Ag⁺]1,0·10⁻³ mol/L

[Cl⁻]1,0·10⁻³ mol/L

STATUSMettet

Q ligger omtrent ved Ksp.

Q = [Ag⁺][Cl⁻]

Utfellingskamera

Markøren viser logaritmisk hvor Q/Ksp ligger. Når systemet er overmettet, vokser det faste laget og krystallregnet starter.

Q/K

umettetovermettet

AgClQ/Ksp = 1,00

LØSELIGHETSKALKULATOR

Se hvorfor 1:1 og 1:2 ikke kan regnes likt

Kalkulatoren bruker støkiometrien direkte. Den viser både s og hvilke ionekonsentrasjoner s gir i mettet løsning.

Fra Ksp til s

Velg støkiometri eller et kjent salt. Generelt blir Ksp = (a·s)^a(b·s)^b for saltet som gir a kationer og b anioner per formelenhet.

TypeKsp

Ksp = s²

MOLAR LØSELIGHET1,34·10⁻⁵ mol/L[M] = s · [X] = s

Felles ion-effekt · AgCl

For AgCl i en løsning som allerede inneholder Cl⁻ løser vi Ksp = [Ag⁺][Cl⁻] med startkonsentrasjonen av Cl⁻ inkludert.

KspStart [Cl⁻] mol/L

Rent vann

1,34·10⁻⁵ M

Med Cl⁻

1,80·10⁻⁸ M

FELLES ION≈ 745× lavere sKsp = s(c₀ + s)

Hva er løselighetsprodukt (Ksp)?

For et tungtløselig salt som løser seg i ionene sine, er Ksp produktet av ionekonsentrasjonene i mettet løsning, hver opphøyd i sin koeffisient. For sølvklorid:

AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) · Ksp = [Ag⁺][Cl⁻]

Det faste stoffet er ikke med i uttrykket. Liten Ksp forbindes med lav løselighet, men når du sammenligner salter med ulik støkiometri, må du regne molar løselighet s før du sammenligner direkte.

Ifingo-presisering

Ksp er en likevektskonstant og avhenger av temperatur. I oppgaver bør du bruke Ksp-verdien som er oppgitt eller hentet fra den angitte tabellen. Det faste rene stoffet utelates fordi aktiviteten til en ren fast fase inngår som konstant i likevektsuttrykket.

Fra Ksp til løselighet

Løseligheten s er hvor mange mol salt som løser seg per liter. Sammenhengen mellom s og Ksp avhenger av formelen til saltet:

1:1-salt (AgCl): Ksp = s² · 1:2-salt (CaF₂): Ksp = 4s³

🎯 Sensorblikk

Sett alltid opp oppløsningslikningen først og les av forholdstallene derfra. Koeffisientene bestemmer både eksponenten i Ksp-uttrykket og faktoren foran s.

Modell-utregning: 1:1-salt

Oppgave: Sølvklorid AgCl har Ksp = 1,8 · 10⁻¹⁰. Hva er løseligheten i mol/L?

1AgCl(s) ⇌ Ag⁺ + Cl⁻

2[Ag⁺] = s og [Cl⁻] = s

3Ksp = s²

4s = 1,34·10⁻⁵ mol/L

Modell-utregning: 1:2-salt

Oppgave: Kalsiumfluorid CaF₂ har i eksemplet Ksp = 3,45 · 10⁻¹¹. Hva er løseligheten?

1CaF₂ ⇌ Ca²⁺ + 2F⁻

2[Ca²⁺] = s · [F⁻] = 2s

3Ksp = s(2s)² = 4s³

4s = 2,05·10⁻⁴ mol/L

Tips: pass på eksponenten

Antallet ioner bestemmer potensen: 1:1 gir s², 1:2 gir 4s³, og en 1:3-type gir 27s⁴. Skriv likningen før du velger rot.

Felles ion-effekt

Løser du saltet i en løsning som allerede inneholder ett av ionene, for eksempel AgCl i en NaCl-løsning, blir løseligheten mindre. Likevekten forskyves mot det faste stoffet etter Le Chateliers prinsipp.

Huskeregel

Et felles ion presser løseligheten ned. Da regner du med startkonsentrasjonen av det felles ionet i Ksp-uttrykket, og s blir mindre enn i rent vann.

Q mot Ksp – når dannes bunnfall?

Reaksjonskvotienten Q bygges på samme måte som Ksp, men med de aktuelle ionekonsentrasjonene. Q < Ksp betyr umettet løsning, Q ≈ Ksp tilsvarer metning/likevekt, og Q > Ksp betyr at løsningen er overmettet og utfelling er termodynamisk favorisert til systemet beveger seg mot likevekt.

Ofte stilte spørsmål

Hva er løselighetsprodukt (Ksp)?

Ksp er likevektskonstanten for oppløsningen av et tungtløselig salt. Det er produktet av ionenes likevektskonsentrasjoner, hver opphøyd i sin støkiometriske koeffisient.

Hvordan regner jeg løselighet fra Ksp?

Skriv oppløsningslikningen, uttrykk ionekonsentrasjonene ved s, sett dem inn i Ksp-uttrykket og løs for s.

Hvorfor er Ksp = 4s³ for CaF₂?

CaF₂ gir ett Ca²⁺, altså s, og to F⁻, altså 2s. Derfor blir Ksp = s(2s)² = 4s³.

Hva er felles ion-effekt?

Hvis løsningen allerede inneholder ett av ionene, forskyves likevekten slik at mindre av saltet løses. Molar løselighet s synker.

FEILRADAR

Det som oftest ødelegger Ksp-utregningen

Feilradaren dekker også Q/Ksp- og sammenligningsfeller.

Glemmer faktoren foran s

For CaF₂ er [F⁻] = 2s, så Ksp = 4s³ – ikke s³.

∛

Tar feil rot

Et 1:2-salt gir tredjegradslikning i s, ikke s².

(s)

Tar med fast stoff

Det rene faste saltet står ikke som konsentrasjonsfaktor i Ksp-uttrykket.

Blander Q og Ksp

Q bruker aktuelle konsentrasjoner. Ksp gjelder likevekt ved gitt temperatur.

↔

Overser felles ion

Startkonsentrasjonen til et allerede tilstedeværende ion påvirker hvor mye som kan løses.

K≠s

Sammenligner Ksp direkte

For ulik støkiometri er det sikrere å regne molar løselighet før du rangerer løselighet.

MIKROTEST

Tre raske kontrollspørsmål

Trykk for svar. Målet er å se om du velger riktig modell før kalkulatoren gjør jobben.

1 · For AgCl i rent vann: Ksp = 1,8·10⁻¹⁰. Hvilken likning får du?

Begge ionene dannes 1:1.

Ksp = s². Dermed s = √Ksp = 1,34·10⁻⁵ mol/L.

2 · Hva betyr Q > Ksp?

Tenk på om løsningen har «for mange» ioner.

Løsningen er overmettet. Utfelling er favorisert slik at ionekonsentrasjonene reduseres mot likevekt.

3 · Hvorfor synker løseligheten av AgCl i NaCl-løsning?

Cl⁻ finnes allerede.

Cl⁻ er et felles ion. Økt [Cl⁻] forskyver oppløsningslikevekten mot fast AgCl, så mindre AgCl kan løses.

FORTSETT LIKEVEKTEN

Fra regning til synlig utfelling

Bruk utfelling/Ksp-simulatoren til å teste salter og konsentrasjoner, eller gå videre til tabellguide, oppgaver og hele simulatorbanken.

SIMULATORUtfelling og KspÅpne →TABELLTabeller og formlerÅpne →ØVOppgaver med fasitÅpne →UTFORSKAlle simulatorerÅpne →