용해도 및 용해도 곱의 계산

AA(s) ↔ cC(aq) + dD(aq) 

용해도 곱 상수 의 값을 알기 위해서는 생성물의 몰 농도를 알아야 합니다(예제 반응에서는 C와 D를 나타냅니다). 이러한 제품에 화학양론적 계수가 있는 경우 아래와 같이 농도를 이러한 값으로 올릴 필요가 있습니다. 

Kps = [C] ^c [D] ^d 

시약 A는 고체이기 때문에 용해도 곱 계산에 포함되지 않습니다. 고체는 농도가 식을 변경하지 않기 때문에 평형 상수 계산에 포함되지 않으며 농도의 변화는 무시할 수 있으므로 생략됩니다. 따라서 용해도 곱 Ksp는 주어진 용액에서 고체가 용해될 수 있는 최대 수준을 나타냅니다. 

일반적으로 다음 공식은 하나 이상의 원소를 가진 분자의 경우 용해도 곱 상수를 표현하는 데 사용할 수 있습니다. 

AmBn(s) ↔ mA ⁿ⁺ (aq) + nB ^m- (aq) 

Kps = [A ⁿ⁺ ] ^m [B ^m- ] ⁿ 

용해도 곱의 표현 예 

• _{CaF 2} 용해도 곱 상수 에 대한 표현은 다음과 같이 구합니다. 

– 먼저 해리 반응이 수행됩니다: CaF ₂ (s) ↔ Ca2+ (aq) + 2F- (aq)

– 그러면 다음과 같이 표현됩니다. 

Kps = [Ca ²⁺ ][F ^– ] ² 

• _{Ca 2} CrO ₄ 의 용해도 곱 상수의 표현은 다음 과 같습니다. 

CaSO4 ₍ s)↔ Ca2 ^{+ (} aq) + SO42- ₍ aq) 

Ksp = [Ca2 ^{+ ]} [ _SO42- ] 

• 화합물 Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ 의 용해도 곱의 상수 표현은 다음과 같습니다. 

Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ ↔ 3 Ca ²⁺ + 2 OP ₄ ^3- 

Kps = [Ca ²⁺ ]3[PO ₄ ^3- ] ² 

용해도 곱 계산 예 

화합물의 25ºC에서의 농도가 0.0147M임을 알고 황산칼슘, CaSO4의 용해도 곱을 계산하십시오. 

^CaSO4 (s)↔ Ca2+(aq) + SO42- ₍ aq) 

Ksp = [Ca2 ^{+ ]} [ _SO42- ] 

Kps = [0.0147M][0.0147M] = 2.16.10 ^-4  

용해도 곱에서 용해도 계산 

298K에서 요오드화 납 PbI ₂ 의 해리 반응은 Kps = 7.1.10 ^{-9 의 용해도 곱 값을 갖습니다.} 

PbI2 ₍ s) ↔ Pb2+(aq) + 2I-(aq) 

초 2초 

Kps = [Pb ²⁺ ][I ^– ] ² 

7.1.10 ^-9  = [초][2초] ² 

7,1.10 ^-9 = 4초 ³ 

s = 1,2.10  ^-3M

용해 평형을 변경하는 효과 

• 공통 이온 효과 : 공통 이온 효과에 의해 반응의 용해도가 감소합니다. 주어진 평형에서 공통 반응과 공통 이온은 용해도 곱 상수 값이 더 낮고, 이 공통 이온이 없는 반응은 용해도 곱 상수 값이 더 큽니다. 
• 소금 효과 (Miscellaneous Ion Effect): Kps 값에 반대 효과가 있어 일반 이온의 효과와 비교하여 희귀 이온은 Kps 값을 증가시킵니다. 희소 이온은 평형에 관여하는 이온 이외의 이온입니다. 
• 이온 쌍 – 이온 쌍(양이온 및 음이온)이 있는 경우 계산된 Ksp 값은 페어링에 포함된 이온으로 인해 실험 값보다 작습니다. 계산된 Ksp 값에 도달하려면 더 많은 용질을 추가해야 합니다. 

참조

• 용해도 곱 상수, Ksp–Chemistry LibreTexts. (2022). 2022년 2월 7일 검색, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Equilibria/Solubilty/Solubility_Product_Constant%2C_Ksp
• 화학 가이드. https://quimica.laguia2000.com/reacciones-quimicas/producto-de-solubilidad