この実験について
イオン溶液を混合するか、任意で共通イオンを含む水に一定量の固体を加えます。平衡後の溶存イオンと残存固体を測定します。陰イオンを2つ放出する塩については、正しい化学量論も考慮されます。
学習目標
- 初期のイオン積を溶解度積と比較します。
- 沈殿中に化学量論に基づく消費を適用します。
- 過剰な固体が存在する飽和平衡と、有限量の添加物が完全に溶解する場合を区別します。
使い方
- 1銀イオンから始め、塩化物イオン溶液を少量ずつ加えます。
- 2混合後、平衡状態での沈殿量と遊離イオン濃度を記録します。
- 3フッ化カルシウムを1対1の塩と比較し、フッ化物イオン濃度が二乗される項を確認します。
- 4溶解モードに切り替え、共通イオンの背景を取り除いてから再び加え、残る固体を比較します。
モデル
前提条件
- 25 °Cでの教育用の値は、AgClが1.8×10のマイナス10乗、BaSO4が1.1×10のマイナス10乗、CaF2が3.9×10のマイナス11乗です。
- 活量の代わりに濃度を用います。錯形成、酸塩基副反応、固体の多形変化は考慮しません。
- 溶解モードは水100 mLから始まります。混合モードでは、両方のストック溶液の体積を含めます。固体の質量は、見た目の粒子数ではなく物質収支から求めます。
- 各添加の後に平衡に達すると仮定します。粒子の見た目は強調表示されており、核生成や沈降速度を示すものではありません。
授業で試してみましょう
- Q1完全に溶解しても、なぜQがKspを下回ることがあるのでしょうか？
- Q2同じ陰イオンを加えると、フッ化カルシウムと塩化銀で異なる影響が出るのはなぜですか？
よくある質問
Ksp が小さければ、必ず別の塩よりモル溶解度が小さくなりますか？
いいえ。化学量論によって、モル溶解度がイオン積にどう反映されるかが変わります。数値としての Ksp だけでなく、溶解反応式も比較してください。
沈殿によってすべてのイオンが取り除かれますか？
いいえ。固体が存在する平衡では、溶解度積を満たすゼロではない溶存濃度が保たれます。