ثابت جداء الأنحلال Ksp - كيمياء تحليلية

مفهوم جداء الانحلال Ksp

عند وضع ملح قليل الأنحلال في الماء تحدث حالة توازن بين ايونات هذا الملح في المحلول المشبع والملح الصلب الموجود بكمية فائضة في المحلول

ويكون ثابت التوازن K يساوي جداء تراكيز النواتج مقسوما على تركيز الملح .

وعندما يكون تركيز الملح في حالة قياسية أي أن قيمته ثابتة يصبح

عندما يكون Ksp أصغر من جداء التراكيز بالتالي يترسب الملح .

عندما يكون Ksp أكبر من جداء التراكيز بالتالي لن يترسب الملح .

عندما يكون Ksp مساويا لجداء التراكيز نحصل على محلول مشبع

العوامل المؤثرة في جداء الأنحلال

1- درجة الحرارة :

ولها تأثير كبير في ثابت جداء الأنحلال ، ولكل درجة حرارة يوجد ثابت جداء انحلال جديد .

عند زيادة درجة الحرارة تزداد الطاقة الحركية وهذا يؤدي إلى ازدياد أنحلال الملح وهذا يعني أزدياد ثابت جداء الأنحلال .

عند انخفاض درجة الحرارة يترسب الملح وبالتالي ينقص تركيز أيونات الملح المنحلة في المحلول وهذا يعني نقصان ثابت جداء الأنحلال .

2- تأثير الضغط :

يعتبر تأثير الضغط مهملا لأن تأثيره ضعيف جدا على المحاليل .

3- تأثير التركيز :

لاتؤثر تغيرات التركيز في ثابت جداء الأنحلال ، حيث أن كل تغير في التركيز له حالة توازن جديدة ، أي أن ثابت جداء الأنحلال لايتغير .

4- تأثير الأيون المشتركة :

إن إضافة كمية من الأيون المشتركة مع أحد مكونات الملح ستؤدي إلى أنزياح التوازن نحو اليسار اي بأتجاه ترسيب الملح ، وفق مبدأ لوشاتوليه حيث تسعى الجملة للأقتراب من حالة توازن جديدة ، اي أنها ستؤدي الى نقصان انحلالية الملح .

5- تأثير المحل :

يؤثر المحل على أنحلالية الأملاح ، وتعتمد الأنحلالية على ثابت العزل الكهربائي للمحل .

مثلا ؛ ينحل ملح كلوريد الصوديوم في الماء بشكل أكبر من أنحلاله في الكحول الأيتيلي حيث أن ثابت العزل الكهربائي للماء أكبر من ثابت العزل الكهربائي للتحول الأيتيلي .

تطبيقات على جداء الأنحلال :

مثال 1:

محلول من كبريتات الباريوم حجمه 1 ليتر موجود في حالة توازن مع أيوناته ، أضيف إليه 0.1 مولا من أيونات الكبريتات ، مع أفتراض أن الحجم بقي ثابتا من جراء الأضافة ، وقيمة ثابت جداء أنحلال كبريتات الباريوم تساوي إلى 1.5 × 10^9- والمطلوب مايلي :

1- حساب أنحلالية ملح كبريتات الباريوم قبل الإضافة 2- حساب أنحلالية ملح كبريتات الباريوم بعد الإضافة

الحل :

1-حساب أنحلالية ملح كبريتات الباريوم قبل الإضافة .

نكتب علاقة ثابت جداء الأنحلال :

نفترص تركيز كل من الشاردتين S

2- حساب أنحلالية ملح كبريتات الباريوم بعد الأضافة .

في هذه الحالة يكون تركيز كل من أيونات الباريوم والكبريتات مساويا :

وبالتعويض في علاقة ثابت جداء الأنحلال :

وبأهمال قيمة S من الحد (S+0 1) لأن قيمتها قليلة جدا مقارنة مع القيمة 0 1 بالتالي:

وبالتالي نجد أن أنحلالية ملح كبريتات الأمونيوم بوجود الأيون المشترك قد أنخفضت.

مثال2:

هل يتشكل راسب من ملح كلوريد الفضة عند إضافة 100 مل من محلول نترات الفضة ذي التركيز 0.01M إلى 100مل من محلول كلوريد الصوديوم ذي التركيز 0.01M علما أن ثابت جداء أنحلال ملح كلوريد الفضة يساوي 1×10^9-

الحل:

معادلة تأين نترات الفضة وكلوريد الصوديوم :

عند إضافة 100مل من محلول نترات الفضة إلى 100مل من محلول كلوريد الصوديوم ، فإن تركيز كل من شاردتي الكلوريد والفضة سينقص إلى النصف ، أي تركيز كل منهما يصبح مساويا :