Kun ioninen molekyyli, kuten ruokasuola, liukenee veteen, se jakautuu anioneiksi ja kationeiksi. Anionit ovat atomeja tai molekyylejä, jotka ovat negatiivisesti varautuneita, koska niissä on yksi tai useampi ylimääräinen elektroni. Kationit ovat atomeja tai molekyylejä, jotka ovat positiivisesti varautuneita, koska niistä puuttuu yksi tai useampi elektroni. Sen ionipitoisuuden laskeminen, joka syntyy, kun ioninen molekyyli liukenee veteen, ei ole vaikea tehtävä, kunhan tiedät molekyylien liukoisuusvakion ja vastakkaisesti varautuneen ionin pitoisuuden.
Mieti tutkittavana olevaa ionista molekyyliä ja määritä, kuinka se liukenee veteen - mitkä ovat kationit ja anionit. Esimerkiksi lyijy (II) fluori, PbFl2, tuottaa lyijykationeja ja fluori-anioneja. Ionisten molekyylien molekyylikaavat kirjoitetaan yleensä kationin kanssa ensin.
Etsi molekyylisi liukoisuustuotteiden vakio. Liukoisuustuotteen vakio on heijastus siitä, kuinka ioninen molekyyli liukenee 1-molaariseen (M) liuokseen. Seuraava viiteosion toinen linkki sisältää monien ionisten molekyylien liukoisuusvakiot. Sieltä näemme, että lyijy (II) fluoridin liukoisuusvakio on 1,1 x 10 ^ -7.
Kirjoita liukoisuustuotteen vakion yleinen yhtälö ja täytä sitten tutkittavan molekyylin tiedot. Yleisen ionisen molekyylin AyBz liukoisuustuotteen vakio on:
Liukoisuusvakio = (A: n pitoisuus) ^ y x (B: n pitoisuus) ^ z
Jos lisäämme yhden moolin PbFl2: ta tarpeeksi vettä, jotta saadaan PbFl2: n kokonaispitoisuus 1 mooli (M), yhtälömme näyttää tältä:
1,1 x 10 ^ -7 = (Pb-kationin pitoisuus) ^ 1 x (Fl-anionin pitoisuus) ^ 2))
Opi joko kationin tai anionin pitoisuus toisten ratkaisemiseksi. Et voi laskea yhden ionin pitoisuutta tietämättä toista. Kemiakirjojen ongelmat antavat aina yhden; laboratoriossa joudut mittaamaan jonkin ionin pitoisuuden titraamalla. Kuvittele esimerkissämme, että fluori-anionin konsentraatio liuoksessa oli 3,0 x 10 ^ -3 M.
Pb-kationin pitoisuuden liukoisuusvakioyhtälön ratkaiseminen antaa meille:
Pb-kationin konsentraatio = 1,1 x 10 ^ -7 / Fl-anionin konsentraatio
Fl-anionien tunnettujen pitoisuuksien kytkeminen päälle tuottaa.
Pb-kationin konsentraatio = 1,1 x 10 ^ -7 / 1,0 x 10-3 = 1,1 x 10 ^ -10 M
Lyijykationin konsentraatio PbFl2-liuoksessa, jonka fluori-anionipitoisuus on 1,0 x 10 ^ -3 M, on 1,1 x 10 ^ -10 M.