ثابت حاصل الذوبان لكبمياء السادس العلمي

الإثنين أبريل 02, 2012 2:42 am

]الذوبانية وحاصل الذوبان

مقدمــــة

عند ذوبان مركب ايوني صلب في الماء نتوقع أن يحدث
1- إن ايونات المذاب تتباعد عن بعضها , وهذه العملية تحتاج إلى طاقة للتغلب على القوى الرابطة بينهما وإبعادهما عن بعضهما البعض .
2- جزيئات الماء ترتبط مع ايونات المذاب بعملية تسمى الإماهة أو التذويب حيث تنتج أو تحرر طاقة .
وهذا التوقع يقودنا الى تفسير ان عملية الذوبان تحدث بسبب
أ‌- الجذب الكهربائي حيث تتبادل جزيئات الماء وايونات المادة الالكتروليتية تجاذبا في ما بينهما على الاقل بقدر التجاذب الذي يحصل بين الايونات في الحالة الصلبة .
ب‌- عدم الانتظام بين ايونات و جزيئات النظام أي زيادة في انتروبية النظام
وفي جميع الأحوال فان عملية الذوبان يصاحبها تغير في الطاقة فلكي يتكون محلول فانه يجب التغلب على قوى التجاذب بين ايونات المادة الصلبة لفصلها عن بعضها وفي نفس الوقت يجب التغلب على التجاذب بين جزيئات الماء وفي كلا الحالتين يحتاج بذل طاقة وهذه الطاقة تأتي من التجاذب بين ايونات المذاب وجزيئات الماء أي تجاذب مذاب – مذيب تعوض عن فقد تجاذب مذاب – مذاب اضافة الى تجاذب مذيب – مذيب
أي أن تجاذب مذاب – مذيب > تجاذب مذاب – مذاب + تجاذب مذيب – مذيب
فإذا انطلقت حرارة إلى الوسط المحيط فان النظام يتجه نحو طاقة أوطأ وعندها يسمى ذوبان باعث للحرارة . وهذا لا يعني أن الذوبان يحدث إذا اتجه النظام إلى نحو طاقة أوطأ فهناك عمليات ذوبان ماصة للحرارة مثال ذلك KCl ولتفسير ذلك يتطلب منا معرفة عامل آخر وهو عامل الانتروبية فالذوبانية تحدث إذا ازدادت الانتروبية ( العشوائية ) .
في المركبات الأيونية تتجاذب الايونات الموجبة والسالبة بقوة مثال NaCl ولفصل هذه الايونات عن بعضها تحتاج إلى مذيب له عزم قطب ثنائي عالي مثل الماء حيث له جاذبية عالية لايونات الموجبة والسالبة يؤدي إلى استذوابها مع انخفاض في طاقة المجموعة وعندما تكون الطاقة اللازمة لفصل الايونات من البلورة تساوي تقريبا طاقة الاستذواب Solvation في ذوبان NaCl في الماء فإن ∆ H = صفر ويكون هناك تبريد قليل
أما عند ذوبان Na2SO4 فهناك انبعاث حرارة لان طاقة الاماهه ( الاستذواب ) اكبر من الطاقة اللازمة لفصل الايونات من البلورة
وعندما تنتشر جزيئات أو ايونات المذاب خلال كل جزيئات المذيب في درجة حرارة معينة فإنها تصل إلى حالة الإشباع ووفي هذه الحالة تتوقف عملية إذابة كمية إضافية من المذاب
وتختلف حالة الإشباع من مركب إلى آخر فعند درجة حرارة معينة فان كمية السكروز التي تذوب في لتر من الماء 1311 غم بينما NaCl 311 غم \ لتر ونلاحظ أنها اكبر منها أربع مرات ولكن عند اعتمادنا عدد الايونات أو الجسيمات المشتركة بمقارنة المولارية نجد أن تركيز كلوريد الصوديوم 5,3 مولاري بينما السكروز 3,8 مولاري وعلى هذا الأساس فان تركيز الملح أكثر من السكروز وسبب ذلك يعود إلى قوة التجاذب بين جزيئات الماء وايونات Na+ و Cl- تكون اكبر من قوة جذب جزيئات الماء إلى السكروز
إن ظاهرة الإشباع تظهر واضحة في المواد الأيونية الصلبة الشحيحة الذوبان فعند إذابة مادة شحيحة الذوبان مثل AgCl فان كمية قليلة جدا منها تذوب في الماء وتتفكك إلى ايونات تنتشر لتكون محلولا وتستمر بالذوبان إلى أن يصل المحلول إلى حالة الإشباع حيث تنشأ حالة من الاتزان الديناميكي بين الايونات الذائبة والمادة غير الذائبة والمتبقية على هيئة راسب
ويعود سبب شحة ذوبان هذه المواد إلى أن قوة التجاذب بين ايونات المادة مع بعضها البعض يكون اكبر من قوة جذب جزيئات الماء لها
ويمكن كتابة معادلة الاتزان لمادة أيونية شحيحة الذوبان مثل AgCl
aq Cl- + aq Ag+ AgCl (صلب )
وبتطبيق قانون فعل الكتلة
[Ag+][Cl-]
ك = ـــــــــــــــــــــــــ ـ [Ag+][Cl-] = ك × [AgCl] وحيث أن تركيز المادة الصلبة ثابتاً
الصلب [AgCl]
ك × [AgCl] = ك ذ
إذن [Ag+][Cl-] = ك ذ

ثابت حاصل الذوبان : هو مقدار ثابت يساوي حاصل ضرب تراكيز الايونات في المحلول المشبع والداخلة في توازن الذوبان كل منها مرفوع إلى أس يمثل معامل الايون في المعادلة.
كذ Ag2S = [Ag+][S=]2 Ag2S 2Ag+ + S=

سؤال / عبّر عن علاقة ثابت حاصل الذوبان للمركبات التالية Mg(OH)2 , MgC2O4 , Ca3(PO4)2

الحل : كذ Ca3(PO4)2 = [PO4-3] 2 [Ca+2]3 3Ca+2 + 2PO4-3 2 Ca3 (PO4)
كذ MgC2O4 = C2O4-2 ] [ [Mg+2] C2O4-2 + Mg+2 MgC2O4
كذ Mg(OH)2 = ] 2[OH-] Mg+2 [ OH- 2 + Mg+2 Mg(OH)2

ملا حظــــــــــــــــات
1ـ إن وحدة قابلية الذوبان هي مول \ لتر ولا يجوز تعويضها بوحدة غم \ لتر لذلك يجب تحويل هذه الوحدة إلى مول \ لتر عن طريق العلاقة
قابلية الذوبان بالغرام \ لتر
قابلية الذوبان = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الوزن الجزيئي للمادة
2ـ عندما يطلب أو يعطي( كذ , قابلية الذوبان, محلول مائي مشبع , هل يحصل ترسيب) فالمادة شحيحة الذوبان
3ـ إن الايون المشترك يزيد من ترسيب المادة الشحيحة الذوبان فيقلل من قابلية ذوبانها , وفي الحسابات نهمل قيمة تركيز الايون المشترك الناتج من المادة الشحيحة الذوبان ,
4ـ الانخفاض في قابلية الذوبان( المترسب) = قابلية الذوبان في الماء النقي – قابلية الذوبان بوجود ايون مشترك

5ـ تركيز الايون في محلوله المشبع = قابلية الذوبان × مولات الايون التي تظهر في معادلة توازن الذوبان

مثال : قابلية الذوبان = س Ag2S 2Ag+ + S=
س 2س
6ـ إن قيمة كذ ثابتة بثبوت درجة الحرارة سواء كان الملح ذائب في الماء النقي أو في محلول آخر

حاصل التركيز الأيوني : هو مقدار يساوي حاصل ضرب تراكيز الايونات في المحلول كل منها مرفوع إلى أس يمثل معامل الايون في معادلة توازن الذوبان ,
ويستدل به على ما يحدث في المحلول من حالة إشباع أو ترسيب أو حالة ذوبان , وذلك بمقارنة قيمته مع كذ فإذا كان
1ـ الحاصل الأيوني = ك ذ المحلول مشبع ( ويحدث توازن ذوبان )
2ـ ك ذ > الحاصل الأيوني المحلول غير مشبع ( ويحدث ذوبان ويكون اتجاه التفاعل أمامي حتى
يتساوى الحاصل الايونى مع كذ فيتوقف الذوبان )
3ـ كذ < الحاصل الأيوني المحلول فوق المشبع و يحصل ترسيب ويكون اتجاه التفاعل خلفي حتى
يتساوى الحاصل الأيوني مع كذ فيتوقف الترسيب

غالبا ما تشتمل المسائل المتعلقة بثابت حاصل الذوبان على نوعين من المعطيات , معطيات تختص بإيجاد كذ ومعطيات تختص بحسابات أخرى منها إيجاد قابلية الذوبان أو تركيز آيون أو عن حالات الترسيب من عدمها وغير ذلك , فالمعطيات التي تتعلق بإيجاد كذ هي

أولا : قابلية ذوبان المادة في الماء النقي بوحدة التركيز المولاري

مثال / إذا علمت أن قابلية ذوبان فوسفات الرصاص Pb3(PO4)2 في الماء المقطر تساوي 1 × 10- 7 مولاري , إحسب كذ Pb3(PO4)2 ,
الحل / قابلية الذوبان ( س ) = 1 × 10- 7 M 3Pb+2 + 2PO4- 3 Pb3(PO4)2 كذ = [ Pb+2]3 [PO4- 3]2 2س 3 س ك ذ = ( 3 × 10 – 7 )3 × ( 2× 10 – 7 )2 2× 10 – 7 3 × 10 – 7
= 1,08 × 10 – 33

ثانيا : قابلية ذوبان المادة في الماء النقي بوحدة التركيز الغرامي

مثال / إذا علمت ان قابلية ذوبان فلوريد الكلسيوم CaF2 في الماء النقي هي 0,062 غم \ لتر , احسب كذ CaF2 ( و , ج لـ CaF2 = 62 غم \ مول )
الحل /
قابلية الذوبان بالغرام \ لتر 0,062 غم \ لتر
قابلية الذوبان = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ قابلية الذوبان = ـــــــــــــــــــــــــ = 0,001 M
الوزن الجزيئي للمادة 62 غم \ مول
كذ = [F-]2 [Ca+2] + 2 F- CaF2 Ca+2
كذ = ( 0,002 )2 ( 0,001 ) 2 س س
كذ = 4 ×10 – 9 0,002 0,001

ثالثا : قابلية ذوبان مادة شحيحة في محلول لمادة أخرى تشتركان بايون مشترك

مثال / وجد أن قابلية ذوبان AgCl في محلول 0,01 M من AgNO3 = 1× 10 -8 M احسب كذ AgCl
الحل / قابلية ذوبان AgCl بوجود AgNO3 = 1× 10 -8 M AgCl Ag+ + Cl-
كذ = [Cl-][Ag+] 1× 10 -8 1× 10 -8 ( يهمل )
كذ = (1× 10 -2 ) ( 1 × 10 -8 ) AgNO3 Ag+ + NO3-
كذ = 1 ×10 – 10 0,01 0,01 0,01

رابعا : تركيز احد الايونات الناتجة من تفكك مادة شحيحة الذوبان في محلولها المائي المشبع أو في محلول مادة بينهما آيون مشترك ,
ولغرض إيجاد تركيز الايون الآخر من المادة الشحيحة نطبق العلاقة
تركيز الايون الموجب تركيز الايون السالب
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
معامل الايون في المعادلة معامل الايون في المعادلة

مثال / إذا علمت أن [F-] في محلول مائي مشبع من CaF2 = 2×10 -4 M احسب كذ CaF2
الحل / كذ = [F-]2 [Ca+] F- 2 + 2 Ca+ CaF2
كذ = ( 2×10 -4 )2 ( 1 × 10 -4 ) 2×10 -4 1 × 10 -4
كذ = 4 × 10 – 12

مثال / أضيف 0,1 مول من نترات المغنسيوم Mg(NO3)2 إلى لتر من محلول مائي مشبع من كربونات المغنسيوم MgCO3 فانخفض تركيز =CO3 إلى 1 × 10 – 4 مولاري احسب كذ MgCO3
الحل /
كذ = [CO3-][Mg+] - CO3- + 2 Mg+ MgCO3
10 – 4 10 – 4 ( يهمل )
كذ = (10 – 4 ) ( 0,1 ) 2NO3- +2 Mg+ Mg(NO3)2
كذ = 1 × 10 – 5 0,2 0,1 0,1

مثال / محلول مائي مشبع من Zn(OH)2 PH له = 9,3 احسب كذ Zn(OH)2
الحل / POH = 14 – PH POH = 4,7
لو [OH-] = - POH لو [OH-] = - 4,7 لو [OH-] = - 5 + 0,3
[OH-] = لو-1 – 5 × لو-1 0,3 [OH-] = 2 × 10 – 5
كذ = [OH-]2 [Zn+2] OH- 2 + Zn+2 Zn(OH)2
كذ = (2 × 10 – 5 )2 ( 1 × 10 -5 ) 2 × 10 – 5 1 × 10 – 5
كذ = 4 × 10 – 15

مثال / محلول مائي مشبع من فوسفات الرصاص Pb3(PO4)2 تركيز ايون Pb+2 فيه = 3×10 – 7 مولاري احسب ( ك ذ )
الحل / [PO4- 3] 3×10 - 7 3Pb+2 + 2PO4- 3 Pb3(PO4)2
ــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــ 2× 10 – 7 3 × 10 – 7
2 3
[PO4- 3] = 2 × 10 – 7 M
كذ = [ Pb+2]3 [PO4- 3]2 ك ذ = ( 3 × 10 – 7 )3 × ( 2× 10 – 7 )2
= 1,08 × 10 – 33

خامسا : عدد مرات الانخفاض في قابلية الذوبان عند إضافة مادة كثيرة الذوبان إلى محلول مشبع لمادة شحيحة الذوبان بينهما آيون مشترك
قابلية الذوبان في الماء النقي
قابلية الذوبان بوجود الايون المشترك = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
عدد مرات الانخفاض

مثال / إذا علمت أن إضافة 0,01 مول من AgNO3 إلى لتر من محلول مائي مشبع من AgCl سببت في انخفاض قابلية ذوبانها 1000 مرة , إحسب كذ AgCl
الحل / نجد كذ AgCl في الماء النقي
كذ = [Cl-][Ag+] AgCl Ag+ + Cl-
كذ = س2 ................1 س س
نجد كذ AgCl بوجود AgNO3
قابلية الذوبان في الماء النقي
قابلية الذوبان بوجود AgNO3 = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1000
قابلية الذوبان بوجود AgNO3 = 10 -3 س
كذ = ( 10 -3س ) ( 0,01 ) AgCl Ag+ + Cl-
كذ = 10 - 5 س ......................2 10 -3 س 10 -3 س ( يهمل )
وحيث أن كذ كمية ثابتة بثبوت درجة الحرارة AgNO3 Ag+ + NO3-
س2 = 10 - 5 س 0,01 0,01 0,01
س = 10 – 5 مولاري قابلية الذوبان في الماء النقي
بالتعويض في المعادلة رقم ( 1 ) نجد كذ = 1 × 10 – 10

مثال / أضيف 0,002 مول من فلوريد الصوديوم NaF إلى لتر من محلول مائي مشبع من CaF2 فانخفضت قابلية ذوبانها إلى 1% من قابلية ذوبانها بالماء النقي , احسب كذ CaF2
الحل / نجد كذ CaF2 في الماء النقي
كذ = [F-]2 [Ca+] F- 2 + Ca+ CaF2
كذ = ( 2 س )2 ( س ) 2س س
كذ = 4 س 3 ....................1
نجد كذ CaF2 بوجود NaF
قابلية الذوبان بوجود الايون المشترك = قابلية الذوبان في الماء النقي × النسبة المئوية
= س × 1 \ 100
قابلية الذوبان بوجود الايون المشترك = 0,01 س
كذ = [F-]2 [Ca+] F- 2 + Ca+ CaF2
كذ = ( 0,002 )2 ( 0,01 س ) 0,02 س 0,01 س
كذ = 4 × 10 – 8 س ...............2 NaF Na+ + F-
0002 0,002
وحيث أن كذ كمية ثابتة بثبوت درجة الحرارة
4 س3 = 4 ×10 - 8 س
س2 = 1 ×10 – 8 س = 1 × 10 – 4 مولاري قابلية الذوبان في الماء النقي
بالتعويض في المعادلة رقم ( 1 ) نجد كذ = 4× ( 10 – 4 )3 إذن كذ = 4 × 10 – 12

ملاحظة :
لغرض إجراء الحسابات المطلوبة يجب أن تجد أولا ثابت حاصل الذوبان بعد ذلك اكتب معادلات تفكك جميع المواد التي يحتويها المحلول ثم ضع تحت كل أيون قيمة تركيزه سواء كانت هذه القيمة معلومة أو مجهولة ,

مثال: احسب قابلية ذوبان يودات الباريوم Ba(IO3)2 في محلولها المائي المشبع , كذ = 6,4 × 10 – 10
الحل / نفرض قابلية الذوبان = س Ba+2 + 2IO3- Ba(IO3)2
كذ = [Ba+] 2[IO3-] 2س س
6,4 × 10 – 10 = ( 2س )2 ( س ) 6,4 × 10 – 10 = 4 س3 س3 = 16 × 10 – 11
إذن س = 5,4 × 10 – 4 مولاري قابلية الذوبان

مثال/ احسب وزنCaF2 المذاب في محلوله المائي المشبع إذا علمت أن كتلة المول الواحد من الملح تساوي 78 غم \ مول كذ = 4× 10 – 12
الحل / كذ = [F-]2 [Ca+2] + 2 F- CaF2 Ca+2
4×10 -12 = ( 2 س )2 ( س) 2س س
س = 1×10 – 4 مولاري
قابلية ذوبان CaF2 بالغرام \ لتر = قابلية الذوبان بالمولارية × و , ج
= 0,0001 مول \ لتر × 78 غم \ مول
= 0,0078 غم \ لتر
مثال/ إذا علمت أن [F-] في محلول مائي مشبع من MgF2 = 2× 10 – 3 إحسب 1 ـ كذ 2ـ قابلية الذوبان 3 ـ قابلية الذوبان في محلول 0,01 مولاري من NaF ثم ناقش النتيجة .
الحل /
كذ = [Mg+] 2[F-] 2F- + Mg+ MgF2
كذ = ( 2 × 10 – 3 )2 ( 1 × 10 – 3 ) 2 × 10 – 3 1 × 10 – 3
كذ = 4 × 10 – 9
قابلية الذوبان في الماء النقي = [Mg+] = 1 × 10 – 3 مولاري

نجد قابلية ذوبان MgF2 بوجود NaF 2F- + Mg+ MgF2
كذ = [Mg+] 2[F-] ( يهمل ) 2س س
4 × 10 – 9 = (0,01 )2 ( س ) Na+ + F- NaF
س = 4 × 10 – 5 مولاري 0,01 0,01
المناقشة :
نلاحظ أن قابلية الذوبان قد انخفضت كثيرا وسبب ذلك يرجع إلى ظاهرة الايون المشترك فزيادة تركيز ايون الفلوريد المشترك أدى إلى انحراف التوازن فانخفضت قابلية الذوبان ,

مثال / محلول حجمه لتر من 0,1 مولاري نترات المغنسيوم Mg(NO3)2 اضيف إليه كمية من NaOH فوجد أن PH المحلول = 12 , بين هل يحصل ترسيب لهيدروكسيد المغنسيوم Mg(OH)2 ؟ كذ = 10 - 11
الحل /
POH = 14 – PH POH = 14 – 12 POH = 2 [OH-] = 1 × 10 – POH
[OH-] = 1 × 10 – 2 مولاري Mg+2 + 2NO3 Mg(NO3)2
0,2 0,1 0,1
الحاصل الأيوني = [OH-] 2[Mg+2 ] Na+ + OH- NaOH
= ( 0,01 )2 ( 0,1 ) 0,01 0,01 0,01
الحاصل الأيوني = 1 × 10 – 5
نلاحظ أن الحاصل الأيوني > كذ إذن يحصل ترسيب Mg(OH)2

مثال / إحسب أقل تركيز لهيدروكسيد الصوديوم NaOH يلزم لترسيب هيدروكسيد الخارصين Zn(OH)2 من محلولها المائي المشبع , كذ Zn(OH)2 = 4 × 10 -15
الحل /
كذ = [Zn+] 2[OH-] OH- 2 + Zn+ Zn(OH)2
4 × 10 -15 = ( 2س )2 (س ) 2س س
س = 1 × 10 – 5 مولاري قابلية الذوبان في الماء النقي
لحصول الترسيب يجب أن يكون OH- 2 + Zn+ Zn(OH)2
الحاصل الايوني > كذ 2 × 10 – 5 1 × 10 – 5
[Zn+] 2[OH-] > 4 × 10 -15 Na+ + OH- NaOH
(ص )2 (1 × 10 – 5 ) > 4 × 10 -15 ص ص ص
إذن ص > 2 × 10 – 5 مولاري [ NaOH]

مثال / احسب أعلى تركيز لكلوريد الكلسيوم في لتر من محلول كربونات الصوديوم بتركيز 1 ×10-5 مولاري يمنع ترسيب CaCO3 كذ CaCO3 = 1× 10 -8
الحل /
لمنع الترسيب يجب أن يكون CaCl2 Ca+2 + 2Cl-
الحاصل الايوني = كذ 2ص ص ص
[ Ca+2][CO3-] = 1× 10 -8 CO3-2 + Na2CO3 2 Na+
10-5 × ص = 1× 10 -8 10-5 2 × 10 -5 10-5
ص = 1 × 10 -3 M CaCl2 يمنع الترسيبCO3-2 +Ca+2 CaCO3
10-5 ص
مثال / ما أعلى تركيز لآيون Mg+2 والتي يمتنع عنده ترسب Mg(OH)2 من محلول يحتوي على 0,1 M من كل من الامونيا وكلوريد الامونيوم , كق = 0,00001 , كذ = 1 × 10 -11
الحل / ] الملح[
POH = كق P + لو ـــــــــــــ NH3 + H2O NH4+ + OH-
] القاعدة[ 10-5 10-5 0,1
POH = - لو 10 -5 + لو 0,1 \ 0,1 NH4Cl NH4+ + Cl-
POH = 5 [OH-] = 10-5 M 0,1
لمنع ترسيب Mg(OH)2 يجب أن يكون Mg+2 + 2OH- Mg(OH)2
الحاصل الايوني = كذ 10-5 ت
[Mg+2]2[OH-] = 1 × 10 -11
( 10-5 )2 × ت = 1× 10 -11 ت = 0,1 مولاري [Mg+2] الذي يمنع الترسيب

مثال/ أضيف 0,62غم من فلوريد المغنسيوم MgF2 إلى لتر من الماء المقطراحسب عدد مولاته غيرالذائبة
كذ MgF2 = 4× 10 – 9 ( و.ذ Mg = 24 , F = 19 ) غم \ مول ج \ 0,009
الحل /
و , ج MgF2 = ( 2 × 19 ) + ( 1× 24 ) و , ج MgF2 = 62 غم \ مول
وزن MgF2 0,62 غم
عدد مولات MgF2 الاولية = ــــــــــــــــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــ = 0,01 مول
وزنه الجزيئي 62 غم \ مول
كذ = [Mg+] 2[F-] 2F- + Mg+ MgF2
4× 10 – 9 = ( 2س)2 ( س) 2س س
4× 10 – 9 = 4 س3 س = 0,001 مولاري الذائب من MgF2
أي عدد مولات MgF2 الذائبة = 0,001 مول
إذن عدد مولات MgF2 غير الذائبة = 0,01 – 0,001
= 0,009 مول
مثال / محلول يحتوي 0,2 M من كل من Al+3 و Ni+2 احسب PH هيدروكسيد الفلز والتي يبدأ عندها
بالترسيب كذ Al(OH)3 = 2,2× 10 – 32 كذ Ni(OH)2 = 2× 10 – 14
الحل /
كذ Al(OH)3 = [ Al+3] [ OH-]3 كذ Ni(OH)2 =[Ni+2] [OH-]2
2,2 × 10 – 32 = 0,2 × [OH-]3 2×10 – 14 = 0,2 × [OH-]2
[OH-]3 = 11 × 10 – 32 [OH-]2 = 1×10 – 13
- لو [OH-]3 = - لو ( 11 × 10 – 32 ) - لو [OH-]2 = - لو 10 – 13 ( بضرب × - لو )
3 POH = 32 – 1,041 2 POH = 13
POH = 10,32 POH = 6,5
PH = 14 - 3,68 PH = 7,5

مثال / أضيف مولات معينة من هيدروكسيد الصوديوم NaOH إلى لتر من محلول مائي مشبع من هيدروكسيد المغنسيوم Mg(OH)2 ,إحسب PH المحلول بعد ترسيب 96% من Mg(OH)2 كذ = 4× 10- 12
بما أن المترسب = 96% Mg(OH)2 إذن الذائب منه بوجود NaOH = 4 %
4 × 10 -12 = [Mg+2]2[OH-] Mg+2 + 2OH- Mg(OH)2
4 × 10 -12 = ( 2س)2 ( س ) 2س س
4 × 10 -12 = 4 س3 س = 1× 10 – 4 مولاري قابلية الذوبان في الماء النقي

قابلية الذوبان بوجود NaOH 4 قابلية الذوبان بوجود NaOH
النسبة المؤية = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ × 100 ــــــــــــــــ = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
قابلية الذوبان في الماء النقي 100 1 × 10- 4

قابلية الذوبان بوجود NaOH = 4 × 10 – 6 مولاري

4 × 10 -12 = [Mg+2]2[OH-] Mg+2 + 2OH- Mg(OH)2
4 × 10 -12 = ت2 × 4 × 10 – 6 2×4 × 10 – 6 4 × 10 – 6
NaOH Na+ + OH-
4 × 10 -12 ت ت ت
ت2 = ـــــــــــــــــــــــ ت2 = 1 × 10 – 6 ت = 1 × 10 – 3 مولاري [OH-]
4× 10 – 6
POH = - لو [OH-] POH = ـ لو 1×10 – 3 POH = 3
PH = 14 – 3 PH = 11

س وزاري / لتر من محلول يحتوي على 0,1 مول من كل من أيوناتBa¬¬+2 وSr+2 أضيفت أليه كمية من Na2SO4 الصلب أحسب النسبة المئوية لــ Ba+2 المتبقي بالمحلول لحظة بدأ SrSO4 بالترسيب ,
ك,ذ BaSO4 = 10-10 , كذ SrSO4 = 4×10 – 7
الحل /
بما أن ك ذ BaSO4 < كذ SrSO4 إذن BaSO4 تترسب أولا عند إضافة Na2SO4 وفي هذه الحالة
يمكن اعتبار تركيز ايون السنترانشيوم Sr+2 لحظة بدء ترسيبه = 0,1 مولاري
كذ SrSO4 = [Sr+2][SO4--] SO4-- + Sr+2 SrSO4
4×10 – 7 = [SO4--] × 0,1 0,1
[SO4--] = 4×10 – 6 مولاري SO4-- Ba+2 + BaSO4
كذ BaSO4 = [Ba+2][SO4--] 4×10 – 6 ت
10-10 = 4×10 – 6 × [Ba+2] 2Na+ + SO4-- Na2SO4
[Ba+2] = 0,25 × 10-4 مولاري الذائب في المحلول بعد إضافة Na2SO4
[Ba+2] الذائب
النسبة المئوية % لــ Ba+2 = ــــــــــــــــــــــــــ × 100 النسبة المئوية % = 0,025 %
[Ba+2] الأولي

مسائل

س1/ قابلية ذوبان يودات الباريوم Ba( IO3)2 = 0,25 غم \لتر , احسب قابلية ذوبانها في محلول 0,1 M من يودات الصوديوم NaIO3 ( و , ج لـ Ba(IO3)2 = 500 غم \ مول ) ج / 25 × 10 – 6 غم \ مول
س2/ جد قابلية ذوبان كبريتات الباريوم بعد إضافة ( 1 ) مل من حامض الكبريتيك تركيزه ( 10 ) مولاري إلى لتر واحد من محلولها المائي المشبع كذ BaSO4 = 1×10 – 10 ج / 1×10 – 8
س3/ ما عدد غرامات كبريتات الرصاص PbSO4 اللازمة لإشباع لتر من الماء المقطر , إذا علمت أن قابلية ذوبانها في لتر من محلول حامض الكبريتيك دالته الحامضية = 1,7 هي 0,01 من قابلية ذوبانها في الماء المقطر ( و. ج لـ PbSO4 = 303 ) , ج/ 0,03
س4/ وجد أن تركيز [Ba+2] في محلول مائي مشبع من BaSO4 = 0,01مولاري ,, كم يجب أن يكون تركيز الايون المذكور في محلول 0,01 مولاري من Na2SO4 دون أن يحصل ترسيب لكبريتات الباريوم ؟,
س5 / لتر من محلول يحتوي على 0,5 مولاري من الامونيا و 0,1 مولاري من كلوريد الامونيوم , أضيف إليه 0,1 مول من نترات المغنسيوم إحسب النسبة المؤية لـ Mg+2 في المحلول , كق NH3 = 2 × 10 -5
كذ Mg(OH)2 = 1 × 10-11 ج / 1 %

س/ ثابت حاصل الذوبان مقدار لا يتغير بتغير التراكيز , علل ,,
الجواب / لان تغير تركيز احد أو كلا الايونين والذي هو في حالة توازن مع بلورات المادة غير الذائبة سيؤدي وحسب قاعدة لي – شاتيليه إلى إزاحة التوازن بالاتجاه الذي يزيل أو يقلل هذا التغير إلى أن يصبح الحاصل الأيوني مساوياً إلى ثابت حاصل الذوبان ,
س/ ما الذي تقترحه عملياً في ضوء فكرة الايون المشترك لإتمام ترسيب ملح شحيح الذوبان من محلوله المشبع
الجواب/ إضافة الكتروليت قوي تام التأين يشترك مع الملح بايون مشترك يعمل على إزاحة التوازن إلى اتجاه الترسيب
س / ناقش مع كتابة المعادلات ما يحدث عند إذابة NH4Cl في محلول مشبع من AgCl ,
الجواب / يزداد تركيز ايون Cl- المشترك في المحلول مما يؤدي إلى إزاحة توازن ذوبان AgCl إلى اليسار حسب قاعدة لي ـ شاتليه أي إلى ترسيب كمية من AgCl إلى أن يصبح الحاصل الايوني مساوياً إلى قيمة ك ذ ,
AgCl Ag+ + Cl-
NH4Cl NH4+ + Cl-

الجمعة أبريل 06, 2012 5:12 am

مجهود رائع جزاكم الله خيرا على المجهود الوافر وربنا يجعله فى مزيد حسناتكم

ثابت حاصل الذوبان لكبمياء السادس العلمي

ثابت حاصل الذوبان لكبمياء السادس العلمي

رد: ثابت حاصل الذوبان لكبمياء السادس العلمي