Quando uma molécula iônica, como o sal de mesa, se dissolve na água, ela se separa em ânions e cátions. Os ânions são átomos ou moléculas que são carregadas negativamente porque possuem um ou mais elétrons extras. Os cátions são átomos ou moléculas que são carregadas positivamente porque estão faltando um ou vários elétrons. Calcular a concentração de um íon que resulta quando uma molécula iônica se dissolve na água não é algo difícil de fazer, desde que você saiba a constante de solubilidade da molécula e a concentração do íon de carga oposta.

Considere a molécula iônica você está estudando e determinando como se dissolve na água - quais são os cátions e ânions resultantes. Por exemplo, o fluoreto de chumbo (II), PbFl2, produz cátions de chumbo e ânions de flúor. Geralmente, as fórmulas moleculares das moléculas iônicas são escritas com o cátion primeiro.

Procure a constante de solubilidade do produto da sua molécula. A constante do produto de solubilidade é um reflexo de quão completamente a molécula iônica se dissolve em uma solução de 1 Molar (M). O segundo link na seção Referências abaixo contém as constantes de solubilidade para muitas moléculas iônicas. A partir daí, vemos que a constante de solubilidade para o fluoreto de chumbo (II) é 1,1 x 10 ^ -7.

Escreva a equação geral para a constante de produto de solubilidade, depois preencha os detalhes da molécula que você está estudando. . A constante de produto de solubilidade para uma molécula iônica genérica AyBz é:

Constante de solubilidade = (Concentração de A) ^ yx (Concentração de B) ^ z

Se adicionarmos uma mole de PbFl2 a uma quantidade suficiente água para nos dar uma concentração total de PbFl2 de 1 Molar (M), a nossa equação será semelhante a esta:

1,1 x 10 ^ -7 = (Concentração de catião Pb) ^ 1 x (Concentração de anião) ^ 2))

Aprenda a concentração do cátion ou do ânion para resolver o outro. Você não pode calcular a concentração de um íon sem conhecer o outro. Problemas em livros de química sempre darão um; no laboratório, você teria que medir a concentração de um dos íons usando a titulação. Em nosso exemplo, imagine que a concentração do ânion de flúor na solução foi de 3,0 x 10 ^ -3 M.

Resolvendo a equação da constante de solubilidade para a concentração de cátion Pb nos dá:

Concentração de Pb cation = 1,1 x 10 ^ -7 /Concentração de Flion sion

Plugue na concentração conhecida do Fl anion rende.

Concentração de Pb cation = 1,1 x 10 ^ -7 /1,0 x 10-3 = 1,1 x 10 ^ -10 M

A concentração de cátion chumbo em uma solução de PbFl2 com uma concentração de aníon de flúor de 1,0 x 10 ^ -3 M é 1,1 x 10 ^ -10 M.