Ko se ionska molekula, podobno kot namizna sol, raztopi v vodi, se loči na anione in katione. Anioni so atomi ali molekule, ki so negativno nabiti, ker imajo enega od dodatnih dodatnih elektronov. Kationi so atomi ali molekule, ki so pozitivno nabiti, ker jim manjka en ali več elektronov. Izračunati koncentracijo iona, ki nastane, ko se ionska molekula raztopi v vodi, ni težko storiti, če poznate konstanto topnosti molekul in koncentracijo nasprotno nabitega iona.
Razmislite o ionski molekuli, ki jo preučujete, in določite, kako se raztopi v vodi - kakšni so nastali kationi in anioni. Na primer, svinčev (II) fluorid, PbFl2, daje svinčene katione in fluorne anione. Na splošno se molekularne formule ionskih molekul najprej napišejo s kationom.
Poiščite konstanto topnosti produkta vaše molekule. Konstanta topnosti produkta je odraz tega, kako temeljito se ionska molekula raztopi v 1 molarni (M) raztopini. Druga povezava v razdelku Reference spodaj vsebuje konstante topnosti za številne ionske molekule. Od tam vidimo, da je konstanta topnosti za svinčevega (II) fluorida 1,1 x 10 ^ -7.
Napišite splošno enačbo za konstanto topnega produkta in nato vpišite podatke za molekulo, ki jo preučujete. Konstanta topnosti produkta za generično ionsko molekulo AyBz je:
Konstantnost topnosti = (koncentracija A) ^ y x (koncentracija B) ^ z
Če dodamo en mol PbFl2 dovolj vode, da dobimo skupno koncentracijo PbFl2 1 Molar (M), bo naša enačba videti takole:
1,1 x 10 ^ -7 = (koncentracija kationa Pb) ^ 1 x (koncentracija Fl aniona) ^ 2))
Naučite se koncentracije kationa ali aniona rešiti za drugo. Ne morete izračunati koncentracije enega iona, ne da bi poznali drugega. Težave v knjigah s kemijo bodo vedno ena; v laboratoriju bi morali s titracijo izmeriti koncentracijo enega od ionov. V našem primeru si predstavljajte, da je bila koncentracija fluornega aniona v raztopini 3,0 x 10 ^ -3 M.
Reševanje enačbe topne konstante za koncentracijo kationa Pb nam daje:
Koncentracija Pb kationa = 1,1 x 10 ^ -7 / Koncentracija Fl aniona
Vključimo znano koncentracijo Fl aniona.
Koncentracija Pb kationa = 1,1 x 10 ^ -7 / 1,0 x 10-3 = 1,1 x 10 ^ -10 M
Koncentracija svinčevega kationa v raztopini PbFl2 s koncentracijo fluoridnega aniona 1,0 x 10 ^ -3 M je 1,1 x 10 ^ -10 M.