화학을 배우지만 용해도 곱 상수를 잘 이해하지 못하거나 이에 대해 더 배우고 싶습니까? $K_s_p$에서 몰 용해도를 계산하는 방법을 모르시나요? 용해도 상수 또는 $K_s_p$는 특히 용해도 방정식을 사용하거나 다양한 용질의 용해도를 분석할 때 화학의 중요한 부분입니다. $K_s_p$에 대해 확실하게 이해하면 이러한 질문에 답하기가 훨씬 쉬워집니다!
이 $K_s_p$ 화학 가이드에서는 $K_s_p$ 화학 정의, 이를 해결하는 방법(예제 포함), 영향을 미치는 요소 및 중요한 이유를 설명합니다. 이 가이드 하단에는 용해도 상수 값을 쉽게 찾을 수 있도록 긴 물질 목록에 대한 $K_s_p$ 값이 포함된 표도 있습니다.
$K_s_p$는 무엇입니까?
$K_s_p$는 용해도 상수 또는 용해도 곱으로 알려져 있습니다. 고체 물질이 액체/수용액에 녹을 때 방정식에 사용되는 평형 상수입니다. 참고로, 용질(용해되는 것)은 1g 이상이 물 100ml에 완전히 용해될 수 있는 경우 용해성으로 간주됩니다.
$K_s_p$는 다음과 같은 용질에만 사용됩니다. 약간 용해되고 용액에 완전히 용해되지 않습니다. (용질은 불용성 용액에 전혀 녹지 않거나 거의 녹지 않는 경우) $K_s_p$는 용질이 용액에 녹는 양을 나타냅니다.
$K_s_p$의 값은 용질에 따라 달라집니다. 물질의 용해도가 높을수록 $K_s_p$ 화학 값이 높아집니다. 그리고 $K_s_p$ 단위는 무엇입니까? 사실 유닛이 없어요! $K_s_p$ 값에는 단위가 없습니다.반응물과 생성물의 몰 농도는 방정식마다 다릅니다. 이는 $K_s_p$ 단위가 문제마다 다르고 해결하기 어렵다는 것을 의미하므로, 화학자는 일반적으로 문제를 더 간단하게 만들기 위해 $K_s_p$ 단위를 모두 삭제합니다. 정말 친절해요!
$K_s_p$는 어떻게 계산하나요?
이 섹션에서는 $K_s_p$ 화학 표현식을 작성하는 방법과 $K_s_p$ 값을 구하는 방법을 설명합니다. 대부분의 화학 수업에서는 $K_s_p$ 값을 풀 필요가 거의 없습니다. 대부분의 경우 표현식을 작성하거나 $K_s_p$ 값을 사용하여 문제를 해결하게 됩니다. 용해도 ($K_s_p$가 중요한 이유 섹션에서 수행 방법을 설명합니다).
$K_s_p$ 표현식 작성
아래는 네 가지 $K_s_p$ 화학 문제가 따르는 용해도 곱 방정식입니다. $K_s_p$ 표현식을 작성하는 방법을 볼 수 있습니다.
반응 $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)
용해도 표현은 $K_s_p$= $[A^b^{+}]^a$ $[B^a^{-}]^b$입니다.
첫 번째 방정식은 해리 방정식으로 알려져 있고, 두 번째 방정식은 균형 잡힌 $K_s_p$ 표현식입니다.
다음 방정식의 경우:
- ㅏ 그리고 비 다양한 이온과 고체를 나타냅니다. 이 방정식에서는 '제품'이라고도 합니다.
- ㅏ 그리고 비 방정식의 균형을 맞추는 데 사용되는 계수를 나타냅니다.
- (aq) 및 (s)는 제품의 상태(각각 수성 또는 고체)를 나타냅니다.
- 괄호는 몰 농도를 나타냅니다. 따라서 [AgCl]은 AgCl의 몰 농도를 나타냅니다.
$K_s_p$ 표현식을 올바르게 작성하려면 화학명, 다원자 이온, 각 이온과 관련된 전하에 대한 지식이 필요합니다. 또한, 이러한 방정식에서 알아야 할 핵심 사항은 각 농도(대괄호로 표시)가 균형 잡힌 $K_s_p$ 표현식에서 해당 계수의 거듭제곱으로 올라간다는 것입니다.
몇 가지 예를 살펴보겠습니다.
실시예 1
$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$(aq) + Br^{̅}$(aq)
$K_s_p$= $[Pb^2^{+}]$ $[Br̅]^2$
이 문제에서는 $K_s_p$ 방정식에서 Br을 제곱하는 것을 잊지 마세요. 해리 방정식의 계수 2 때문에 이렇게 됩니다.
실시예 2
CuS(들) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S̅(aq)
$K_s_p$= [$Cu^{+}$] [S̅]
실시예 3
$Ag_2CrO_4$(초) ⇌ 2$Ag^{+}$(aq) + $CrO_4^2^{-}$(aq)
자바 스캐너 클래스
$K_s_p$= $[Ag^{+}]^2$ [$CrO_4^2$]
실시예 4
$Cu_3$ $(PO_4)^2$(초) ⇌ Cu^2^{+}$(aq) + PO_4^3^{̅}$(aq)
$K_s_p$ = $[Cu^2^{+}]^3$ [$PO_4^3^̅$]$^2$
용해도로 $K_s_p$ 풀기
$K_s_p$의 값을 계산하려면 몰 용해도 값이 있거나 이를 찾을 수 있어야 합니다.
질문: AgBr(브롬화은)의 몰 용해도가 리터당 5.71 x ^{̅}^7$ 몰이라는 점을 고려하여 $K_s_p$를 결정하십시오.
먼저 두 방정식을 작성해야 합니다.
AgBr(들) ⇌ $Ag^{+}$(aq) + $Br^{̅}$(aq)
$K_s_p$ = [$Ag^{+}$] [$Br^{̅}$]
이제 이 문제에서 $K_s_p$의 실제 값을 풀고 있으므로 주어진 용해도 값을 연결합니다.
$K_s_p$ = (5.71 x ^{̅}^7$) (5.71 x ^{̅}^7$) = 3.26 x ^{̅}^13$
$K_s_p$의 값은 3.26 x ^{̅}^13$입니다.
$K_s_p$에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?
이 섹션에서는 용해도 상수의 값에 영향을 미치는 주요 요인에 대해 논의합니다.
온도
대부분의 용질은 온도가 증가함에 따라 액체에 더 잘 녹습니다. 증거를 원한다면 뜨거운 물 한 컵과 찬 물 한 컵에 인스턴트 커피가 얼마나 잘 섞이는지 확인해 보세요. 온도는 고체와 기체 모두의 용해도에 영향을 미칩니다 그러나 액체의 용해도에 정의된 영향을 미치는 것으로 밝혀지지 않았습니다.
압력
압력도 용해도에 영향을 줄 수 있지만 액체에 있는 가스에만 해당됩니다. 헨리의 법칙에 따르면 기체의 용해도는 기체의 부분압력에 정비례합니다.
헨리의 법칙은 다음과 같이 쓰여진다. 피 = kc , 어디
- 피 액체 위의 기체 부분압력
- 케이 헨리의 법칙은 상수이다
- 씨 액체 속의 기체 농도이다
헨리의 법칙은 분압이 감소하면 액체 내 기체 농도도 감소하여 용해도도 감소한다는 것을 보여줍니다. 따라서 압력이 낮을수록 용해도는 낮아지고, 압력이 높을수록 용해도는 높아집니다.
탄산음료 캔을 열어보면 헨리의 법칙이 작용하는 모습을 볼 수 있습니다. 캔을 닫으면 가스의 압력이 높아지며, 가스가 많이 녹아 기포가 많이 발생합니다. 캔을 열면 압력이 감소하고, 탄산음료를 오랫동안 방치하면 용해도가 감소하여 더 이상 액체에 용해되지 않기 때문에 거품이 결국 사라지게 됩니다(음료 밖으로 거품이 나옴). .
분자 크기
일반적으로 작은 분자를 가진 용질은 분자 입자를 가진 용질보다 더 잘 녹습니다. 용매가 작은 분자를 둘러싸는 것이 더 쉽기 때문에 이러한 분자는 큰 분자보다 더 빨리 용해될 수 있습니다.
$K_s_p$가 왜 중요한가요?
용해도 상수가 왜 중요한가요? 다음은 $K_s_p$ 화학을 사용해야 하는 세 가지 주요 시기입니다.
용질의 용해도를 찾으려면
$K_s_p$에서 몰 용해도를 계산하는 방법이 궁금하십니까? $K_s_p$의 값을 알면 다양한 용질의 용해도를 찾을 수 있습니다. 예는 다음과 같습니다. 황산은 $Ag_2SO_4$의 $K_s_p$ 값은 1.4×^{–}^5$입니다. 몰 용해도를 결정합니다.
먼저 해리 방정식을 작성해야 합니다. $K_s_p$=$ [Ag^{+}]^2$ $[SO_4^2]$
다음으로 $K_s_p$ 값을 연결하여 대수식을 만듭니다.
1.4×^{–}^5$= $(2x)^2$ $(x)$
크루스칼 알고리즘
1.4×^{–}^5$= x^3$
$x$=[$SO_4^2$]=1.5x^{-}^2$M
x$= [$Ag^{+}$]=3.0x^{-}^2$M
반응에서 침전물이 형성되는지 예측하려면
용질의 $K_s_p$ 값을 알면 해당 이온 용액이 혼합되면 침전이 발생하는지 알아낼 수 있습니다. 다음은 침전물의 형성을 결정하는 두 가지 규칙입니다.
- 이온생성물 > $K_s_p$ 그러면 침전이 발생합니다.
- 이온제품<$K_s_p$ then precipitation will not occur
공통 이온 효과를 이해하려면
$K_s_p$도 공통 이온 효과의 중요한 부분입니다. 공통 이온 효과는 공통 이온을 공유하는 두 용액이 혼합될 때 $K_s_p$ 값이 더 작은 용질이 먼저 침전된다는 것을 나타냅니다.
예를 들어, BiOCl과 CuCl가 용액에 첨가되었다고 가정해 보겠습니다. 둘 다 $Cl^{-}$ 이온을 포함합니다. BiOCl의 $K_s_p$ 값은 1.8×^{–}^31$이고 CuCl의 $K_s_p$ 값은 1.2×^{–}^6$입니다. BiOCl은 $K_s_p$ 값이 더 작으므로 CuCl보다 먼저 침전됩니다.
용해도곱 상수표
아래는 많은 일반 물질의 $K_s_p$ 값을 보여주는 차트입니다. $K_s_p$ 값은 물질의 온도가 섭씨 25도 정도일 때의 값으로, 이는 표준입니다. $K_s_p$ 값이 너무 작기 때문에 사용하는 소스에 따라 값에 약간의 차이가 있을 수 있습니다. 이 차트의 데이터는 로드아일랜드 대학교에서 가져온 것입니다. 화학과 .
| 물질 | 공식 | $K_s_p$ 가치 |
| 수산화알루미늄 | $알(OH)_3$ | 1.3×^{–}^33$ |
| 인산알루미늄 | $AlPO_4$ | 6.3×^{–}^19$ |
| 탄산바륨 | $BaCO_3$ | 5.1×^{–}^9$ |
| 크롬산바륨 | $BaCrO_4$ | 1.2×^{–}^10$ |
| 불화바륨 | $BaF_2$ | 1.0×^{–}^6$ |
| 수산화바륨 | $바(OH)_2$ | 5×^{–}^3$ |
| 황산바륨 | $BaSO_4$ | 1.1×^{–}^10$ |
| 아황산바륨 | $BaSO_3$ | 8×^{–}^7$ |
| 티오황산바륨 | $BaS_2O_3$ | 1.6×^{–}^6$ |
| 염화비스무틸 | $BiOCl$ | 1.8×^{–}^31$ |
| 수산화비스무틸 | $BiOOH$ | 4×^{–}^10$ |
| 탄산카드뮴 | $CdCO_3$ | 5.2×^{–}^12$ |
| 수산화카드뮴 | $Cd(OH)_2$ | 2.5×^{–}^14$ |
| 카드뮴옥살산염 | $CdC_2O_4$ | 1.5×^{–}^8$ |
| 황화카드뮴 | $CdS$ | 8×^{–}^28$ |
| 탄산 칼슘 | $CaCO_3$ | 2.8×^{–}^9$ |
| 크롬산칼슘 | $CaCrO_4$ | 7.1×^{–}^4$ |
| 불화칼슘 | $CaF_2$ | 5.3×^{–}^9$ |
| 인산수소칼슘 | $CaHPO_4$ | 1×^{–}^7$ |
| 수산화칼슘 | $칼슘(OH)_2$ | 5.5×^{–}^6$ |
| 칼슘옥살산염 | $CaC_2O_4$ | 2.7×^{–}^9$ |
| 인산칼슘 | $Ca_3(PO_4)_2$ | 2.0×^{–}^29$ |
| 황산칼슘 | $CaSO_4$ | 9.1×^{–}^6$ |
| 아황산칼슘 | $CaSO_3$ | 6.8×^{–}^8$ |
| 크롬(II) 수산화물 | $Cr(OH)_2$ | 2×^{–}^16$ |
| 크롬(III) 수산화물 | $Cr(OH)_3$ | 6.3×^{–}^31$ |
| 코발트(II) 탄산염 | $CoCO_3$ | 1.4×^{–}^13$ |
| 코발트(II) 수산화물 | $Co(OH)_2$ | 1.6×^{–}^15$ |
| 코발트(III) 수산화물 | $Co(OH)_3$ | 1.6×^{–}^44$ |
| 코발트(II) 황화물 | $CoS$ | 4×^{–}^21$ |
| 염화구리(I) | $CuCl$ | 1.2×^{–}^6$ |
| 구리(I) 시안화물 | $CuCN$ | 3.2×^{–}^20$ |
| 요오드화 구리(I) | $CuI$ | 1.1×^{–}^12$ |
| 구리(II) 비산염 | $Cu_3(AsO_4)_2$ | 7.6×^{–}^36$ |
| 탄산구리(II) | $CuCO_3$ | 1.4×^{–}^10$ |
| 구리(II) 크로메이트 | $CuCrO_4$ | 3.6×^{–}^6$ |
| 구리(II) 페로시안화물 | $Cu[Fe(CN)_6]$ | 1.3×^{–}^16$ |
| 구리(II) 수산화물 | $Cu(OH)_2$ | 2.2×^{–}^20$ |
| 구리(II) 황화물 | $CuS$ | 6×^{–}^37$ |
| 철(II) 탄산염 | $FeCO_3$ | 3.2×^{–}^11$ |
| 철(II) 수산화물 | $Fe(OH)_2$ | 8.0^{–}^16$ |
| 철(II) 황화물 | $FeS$ | 6×^{–}^19$ |
| 철(III) 비산염 | $FeAsO_4$ | 5.7×^{–}^21$ |
| 철(III) 페로시안화물 | $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ | 3.3×^{–}^41$ |
| 철(III) 수산화물 | $Fe(OH)_3$ | 4×^{–}^38$ |
| 철(III) 인산염 | $FePO_4$ | 1.3×^{–}^22$ |
| 납(II) 비산염 | $Pb_3(AsO_4)_2$ | 4×^{–}^6$ |
| 납(II) 아자이드 | $Pb(N_3)_2$ | 2.5×^{–}^9$ |
| 납(II) 브로마이드 | $PbBr_2$ | 4.0×^{–}^5$ |
| 납(II) 탄산염 | $PbCO_3$ | 7.4×^{–}^14$ |
| 납(II) 염화물 | $PbCl_2$ | 1.6×^{–}^5$ |
| 납(II) 크로메이트 | $PbCrO_4$ | 2.8×^{–}^13$ |
| 납(II) 불화물 | $PbF_2$ | 2.7×^{–}^8$ |
| 납(II) 수산화물 | $Pb(OH)_2$ | 1.2×^{–}^15$ |
| 요오드화납(II) | $PbI_2$ | 7.1×^{–}^9$ |
| 납(II) 황산염 | $PbSO_4$ | 1.6×^{–}^8$ |
| 납(II) 황화물 | $PbS$ | 3×^{–}^28$ |
| 탄산리튬 | $Li_2CO_3$ | 2.5×^{–}^2$ |
| 불화리튬 | $LiF$ | 3.8×^{–}^3$ |
| 인산리튬 | $Li_3PO_4$ | 3.2×^{–}^9$ |
| 마그네슘암모늄인산염 | $MgNH_4PO_4$ | 2.5×^{–}^13$ |
| 마그네슘비산염 | $Mg_3(AsO_4)_2$ | 2×^{–}^20$ |
| 탄산마그네슘 | $MgCO_3$ | 3.5×^{–}^8$ |
| 불화마그네슘 | $MgF_2$ | 3.7×^{–}^8$ |
| 수산화마그네슘 | $Mg(OH)_2$ | 1.8×^{–}^11$ |
| 마그네슘옥살산염 | $MgC_2O_4$ | 8.5×^{–}^5$ |
| 인산마그네슘 | $Mg_3(PO_4)_2$ | 1×^{–}^25$ |
| 탄산망간(II) | $MnCO_3$ | 1.8×^{–}^11$ |
| 망간(II) 수산화물 | $Mn(OH)_2$ | 1.9×^{–}^13$ |
| 망간(II) 황화물 | $MnS$ | 3×^{–}^14$ |
| 수은(I) 브롬화물 | $Hg_2Br_2$ | 5.6×^{–}^23$ |
| 염화수은(I) | $Hg_2Cl_2$ | 1.3×^{–}^18$ |
| 수은(I) 요오드화물 | $Hg_2I_2$ | 4.5×^{–}^29$ |
| 수은(II) 황화물 | $HgS$ | 2×^{–}^53$ |
| 탄산니켈(II) | $NiCO_3$ | 6.6×^{–}^9$ |
| 니켈(II) 수산화물 | $Ni(OH)_2$ | 2.0×^{–}^15$ |
| 니켈(II) 황화물 | $NiS$ | 3×^{–}^19$ |
| 스칸듐 불화물 | $ScF_3$ | 4.2×^{–}^18$ |
| 수산화 스칸듐 | $Sc(OH)_3$ | 8.0×^{–}^31$ |
| 실버 아세테이트 | $Ag_2CH_3O_2$ | 2.0×^{–}^3$ |
| 은비산염 | $Ag_3AsO_4$ | 1.0×^{–}^22$ |
| 은아자이드 | $AgN_3$ | 2.8×^{–}^9$ |
| 브롬화은 | $AgBr$ | 5.0×^{–}^13$ |
| 염화은 | $AgCl$ | 1.8×^{–}^10$ |
| 은 크로메이트 | $Ag_2CrO_4$ | 1.1×^{–}^12$ |
| 시안화은 | $AgCN$ | 1.2×^{–}^16$ |
| 요오드산은 | $AgIO_3$ | 3.0×^{–}^8$ |
| 요오드화은 | $AgI$ | 8.5×^{–}^17$ |
| 아질산은 | $AgNO_2$ | 6.0×^{–}^4$ |
| 황산은 | $Ag_2SO_4$ | 1.4×^{–}^5$ |
| 황화은 | $At_2S$ | 6×^{–}^51$ |
| 아황산은 | $Ag_2SO_3$ | 1.5×^{–}^14$ |
| 티오시안산은 | $AgSCN$ | 1.0×^{–}^12$ |
| 탄산스트론튬 | $SrCO_3$ | 1.1×^{–}^10$ |
| 스트론튬 크롬산염 | $SrCrO_4$ | 2.2×^{–}^5$ |
| 불화스트론튬 | $SrF_2$ | 2.5×^{–}^9$ |
| 황산스트론튬 | $SrSO_4$ | 3.2×^{–}^7$ |
| 탈륨(I) 브로마이드 | $TlBr$ | 3.4×^{–}^6$ |
| 탈륨(I) 염화물 | $TlCl$ | 1.7×^{–}^4$ |
| 탈륨(I) 요오드화물 | $TlI$ | 6.5×^{–}^8$ |
| 탈륨(III) 수산화물 | $Tl(OH)_3$ | 6.3×^{–}^46$ |
| 주석(II) 수산화물 | $Sn(OH)_2$ | 1.4×^{–}^28$ |
| 주석(II) 황화물 | $SnS$ | 1×^{–}^26$ |
| 탄산 아연 | $ZnCO_3$ | 1.4×^{–}^11$ |
| 수산화아연 | $Zn(OH)_2$ | 1.2×^{–}^17$ |
| 아연 옥살산염 | $ZnC_2O_4$ | 2.7×^{–}^8$ |
| 인산아연 | $Zn_3(PO_4)_2$ | 9.0×^{–}^33$ |
| 황화아연 | $ZnS$ | 2×^{–}^25$ |
결론: $K_s_p$ 화학 가이드
화학에서 $K_s_p$는 무엇인가요? 용해도 곱 상수, 즉 $K_s_p$는 다양한 용질의 용해도를 연구할 때 화학의 중요한 측면입니다. $K_s_p$는 용액에 용해되는 용질의 양을 나타내며, 물질의 용해도가 높을수록 화학 $K_s_p$ 값이 높아집니다.
용해도 곱 상수를 계산하려면 먼저 해리 방정식과 균형 $K_s_p$ 식을 작성한 다음 주어진 경우 몰 농도를 연결해야 합니다.
용해도 상수는 온도, 압력, 분자 크기의 영향을 받을 수 있으며 용해도를 결정하고 침전물이 형성되는지 예측하며 공통 이온 효과를 이해하는 데 중요합니다.
무엇 향후 계획?
용해도 상수에 대해 다 배웠다니 속상하시죠?당신의 슬픔을 가라앉히세요 11가지 용해도 규칙에 대한 전체 가이드 .
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