Kafli 15

(a) AgI(s) ⇌ Ag⁺(aq) + I⁻(aq); [Ag⁺] = x og [I⁻] = x. (b) CaCO₃(s) ⇌ Ca²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq); [Ca²⁺] = x og [CO₃²⁻] = x. (c) Mg(OH)₂(s) ⇌ Mg²⁺(aq) + 2OH⁻(aq); [Mg²⁺] = x og [OH⁻] = 2x. (d) Mg₃(PO₄)₂(s) ⇌ 3Mg²⁺(aq) + 2PO₄³⁻(aq); [Mg²⁺] = 3x og [PO₄³⁻] = 2x. (e) Ca₅(PO₄)₃OH(s) ⇌ 5Ca²⁺(aq) + 3PO₄³⁻(aq) + OH⁻(aq); [Ca²⁺] = 5x, [PO₄³⁻] = 3x og [OH⁻] = x.

Engin breyting verður. Fast efni hefur virknina 1 hvort sem lítið eða mikið er af því.

Vita þarf leysni silfurbromíðs við nýja hitastigið. Venjulega eykst leysnin og eitthvað af fasta silfurbromíðinu leysist upp.

CaF₂, MnCO₃ og ZnS

(a) LaF₃(s) ⇌ La³⁺(aq) + 3F⁻(aq); K_sp = [La³⁺][F⁻]³. (b) CaCO₃(s) ⇌ Ca²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq); K_sp = [Ca²⁺][CO₃²⁻]. (c) Ag₂SO₄(s) ⇌ 2Ag⁺(aq) + SO₄²⁻(aq); K_sp = [Ag⁺]²[SO₄²⁻]. (d) Pb(OH)₂(s) ⇌ Pb²⁺(aq) + 2OH⁻(aq); K_sp = [Pb²⁺][OH⁻]².

(a) 1,77 × 10⁻⁷; (b) 1,6 × 10⁻⁶; (c) 2,2 × 10⁻⁹; (d) 7,91 × 10⁻²²

(a) 2 × 10⁻² M; (b) 1,5 × 10⁻³ M; (c) 2,27 × 10⁻⁹ M; (d) 2,2 × 10⁻¹⁰ M

(a) 6,4 × 10⁻⁹ M = [Ag⁺], [Cl⁻] = 0,025 M. Athugun: (6,4 × 10⁻⁹ M / 0,025 M) × 100% = 2,6 × 10⁻⁵%, sem er óveruleg breyting. (b) 2,2 × 10⁻⁵ M = [Ca²⁺], [F⁻] = 0,0013 M. Athugun: (2,26 × 10⁻⁵ M / 0,00133 M) × 100% = 1,70%. Þetta gildi er minna en 5% og má því hunsa það. (c) 0,2238 M = [SO₄²⁻]; [Ag⁺] = 7,4 × 10⁻³ M. Athugun: (3,7 × 10⁻³ / 0,2238) × 100% = 1,64 × 10⁻²%; skilyrðið er uppfyllt. (d) [OH⁻] = 2,8 × 10⁻³ M; [Zn²⁺] = 5,7 × 10⁻¹² M. Athugun: (5,7 × 10⁻¹² / 2,8 × 10⁻³) × 100% = 2,0 × 10⁻⁷%; x er minna en 5% af [OH⁻] og er því óverulegt.

(a) Ekki má hunsa breytingu á upphafsstyrk samjónarinnar; leysa þarf annars stigs jöfnu. [Tl⁺] = 0,031 M og [Cl⁻] = 0,0056 M. (b) Hunsa má breytingu á upphafsstyrk samjónarinnar. [Ba²⁺] = 2,4 × 10⁻⁴ M og [F⁻] = 0,313 M. (c) Hunsa má breytingu á upphafsstyrk samjónarinnar. [Mg²⁺] = 0,0244 M og [C₂O₄²⁻] = 2,9 × 10⁻⁵ M. (d) Hunsa má breytingu á upphafsstyrk samjónarinnar. [Ca²⁺] = 5,18 × 10⁻⁴ M og [C₂O₄²⁻] = 0,051 M.

Styrkbreytingarnar eru meiri en 5% og fara því yfir hámarkið fyrir að hunsa breytinguna.

CaSO₄·2H₂O er leysanlegasta kalsíumsaltið, bæði í mól/L og g/L.

7,8 × 10⁻³ M = [SO₄²⁻] = [Ca²⁺]. Þar sem þessi styrkur er hærri en 2,60 × 10⁻³ M uppfyllir vatnið ekki staðlana.

Massi CaSO₄·2H₂O = 0,72 g

(a) [Ag⁺] = [I⁻] = 1,3 × 10⁻⁵ M; (b) [Ag⁺] = 2,88 × 10⁻² M og [SO₄²⁻] = 1,44 × 10⁻² M; (c) [Mn²⁺] = 3,7 × 10⁻⁵ M og [OH⁻] = 7,4 × 10⁻⁵ M; (d) [Sr²⁺] = 4,3 × 10⁻² M og [OH⁻] = 8,6 × 10⁻² M; (e) [Mg²⁺] = 1,3 × 10⁻⁴ M og [OH⁻] = 2,6 × 10⁻⁴ M.

(a) 1,45 × 10⁻⁴; (b) 8,2 × 10⁻⁵⁵; (c) 1,35 × 10⁻⁴; (d) 1,18 × 10⁻⁵; (e) 1,08 × 10⁻¹⁰

(a) CaCO₃ fellur út. (b) Efnasambandið fellur ekki út. (c) Efnasambandið fellur ekki út. (d) Efnasambandið fellur út.

1,42 × 10⁻⁹ M

9,2 × 10⁻¹³ M

[Ag⁺] = 1,8 × 10⁻³ M

6,3 × 10⁻⁴

(a) 2,25 L; (b) 7,2 × 10⁻⁷ g

100% þess leysist upp

(a) Hg₂²⁺ og Cu²⁺: Bætið við SO₄²⁻. (b) SO₄²⁻ og Cl⁻: Bætið við Ba²⁺. (c) Hg²⁺ og Co²⁺: Bætið við S²⁻. (d) Zn²⁺ og Sr²⁺: Bætið við OH⁻ þar til [OH⁻] = 0,050 M. (e) Ba²⁺ og Mg²⁺: Bætið við SO₄²⁻. (f) CO₃²⁻ og OH⁻: Bætið við Ba²⁺.

AgI fellur fyrst út.

1,5 × 10⁻¹² M

3,99 kg

(a) 3,1 × 10⁻¹¹; (b) [Cu²⁺] = 2,6 × 10⁻³ og [IO₃⁻] = 5,3 × 10⁻³

9,3 × 10⁻⁶ g Pb(OH)₂

Mg(OH)₂(s) ⇌ Mg²⁺(aq) + 2OH⁻(aq); K_sp = [Mg²⁺][OH⁻]². Massi Mg(OH)₂ = 1,23 × 10⁻³ g.

MnCO₃ fellur fyrst út vegna þess að það hefur minnsta K_sp-gildið af þessum hliðstæðu efnasamböndum og er því minnst leysanlegt. MgCO₃·3H₂O fellur síðast út vegna þess að það hefur stærsta K_sp-gildið og er leysanlegast.

Þegar magn fasta efnisins er svo lítið að mettuð lausn myndast ekki.

8,2 × 10⁻⁵ M

5 × 10²³

[Cd²⁺] = 5,0 × 10⁻⁵ M; [CN⁻] = 2,0 × 10⁻⁴ M

[Co³⁺] = 3,0 × 10⁻⁶ M; [NH₃] = 1,8 × 10⁻⁵ M

1,3 g

0,79 g

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(a)

(b) H₃O⁺ + CH₃⁻ ⟶ CH₄ + H₂O

(c) CaO + SO₃ ⟶ CaSO₄

(d) NH₄⁺ + C₂H₅O⁻ ⟶ C₂H₅OH + NH₃

0,0281 g

HNO₃(l) + HF(l) ⟶ H₂NO₃⁺ + F⁻; HF(l) + BF₃(g) ⟶ H⁺ + BF₄⁻

(a) H₃BO₃ + H₂O ⟶ H₄BO₄⁻ + H⁺. (b) Rafeindaform og sameindalögun eru eins, bæði fjórflötungslaga. (c) Fjórflötungsbyggingin samræmist sp³-svigrúmablöndun.

0,014 M

7,2 × 10⁻¹⁵ M

4,4 × 10⁻²² M

[OH⁻] = 4,5 × 10⁻⁶; [Al³⁺] = 2 × 10⁻¹⁶ (mólleysni)

K_sp = [Ba²⁺][SO₄²⁻] = [Ba²⁺](0,049) = 1,08 × 10⁻¹⁰; [Ba²⁺] = 2,2 × 10⁻⁹ (mólleysni)

[OH⁻] = 7,6 × 10⁻³ M; [Pb²⁺] = 2,1 × 10⁻¹¹ (mólleysni)

7,66

(a) K_sp = [Mg²⁺][F⁻]² = (1,21 × 10⁻³)(2 × 1,21 × 10⁻³)² = 7,09 × 10⁻⁹. (b) 7,09 × 10⁻⁷ M. (c) Ákvarðið styrk Mg²⁺ og F⁻ sem verður til staðar í lokarúmmálinu. Berið gildi jónafeldisins [Mg²⁺][F⁻]² saman við K_sp. Ef þetta gildi er stærra en K_sp myndast botnfall. 0,1000 L × 3,00 × 10⁻³ M Mg(NO₃)₂ = 0,3000 L × M Mg(NO₃)₂, þannig að M Mg(NO₃)₂ = 1,00 × 10⁻³ M. 0,2000 L × 2,00 × 10⁻³ M NaF = 0,3000 L × M NaF, þannig að M NaF = 1,33 × 10⁻³ M. Jónafeldið er (1,00 × 10⁻³)(1,33 × 10⁻³)² = 1,77 × 10⁻⁹. Þetta gildi er minna en K_sp og því myndast ekki botnfall. (d) MgF₂ er minna leysanlegt við 27 °C en við 18 °C. Þar sem varmi er á myndunarefnahliðinni verkar viðbættur varmi eins og viðbætt myndefni; samkvæmt lögmáli Le Châteliers hliðrast jafnvægið til hvarfefnanna til að vinna gegn röskuninni. Því leysist minna efni upp. Hvarfið er því útvermið.

BaF₂, Ca₃(PO₄)₂ og ZnS; hvert þeirra er salt af daufri sýru og H₃O⁺ úr perklórsýru lækkar jafnvægisstyrk anjónarinnar og eykur þar með styrk katjónanna.

Áhrif á magn fasta efnisins CaHPO₄, [Ca²⁺] og [OH⁻]: (a) eykst, eykst, minnkar; (b) minnkar, eykst, minnkar; (c) engin áhrif, engin áhrif, engin áhrif; (d) minnkar, eykst, minnkar; (e) eykst, engin áhrif, engin áhrif.