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化学者は溶解度積定数、またはKpsとして知られるパラメータを使って固体の溶解度を計算します。技術的には、Kpsは、化合物が水に溶解したときの化合物の荷電（イオン）形態での解離に基づく平衡定数を表します。フェロシアン化亜鉛、Ｚｎ ２ Ｆｅ（ＣＮ）６の場合、解離は次のように起こる。Ｚｎ ２ Ｆｅ（ＣＮ）６→２Ｚｎ（２＋）＋ Ｆｅ（ＣＮ）６（４−）。イオンに負荷をかけます。物質のKps値がわかっている場合、その溶解度は水の体積に対する溶解物質のモル数またはグラム数で表すことができます。
説明書
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解離過程Zn 2 Fe（CN）6→2 Zn（2+）+ Fe（CN）6（4）に基づくZn 2 Fe（CN）6の溶解に対するKps式を書きなさい。一般に、化学者は解離反応において生成物の濃度がそれらの係数まで上昇したものとしてKps値を表す。したがって、この場合、Kps = [Zn（2 +）] 2 * [Fe（CN6）（4-）]で、括弧は濃度を示し、^ 2表記は濃度が2乗に上昇することを示します。
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フェロシアン化亜鉛のKpsを決定するためにKps値の表を参照してください。室温付近では、そのKpsは4.0 * 10 ^ -16である。したがって、[Zn（2 +）] 2 * [Fe（CN 6）（4 - ）] = 4.0 * 10 ^ -16。
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イオンの濃度の代わりに "x"の値を置き換えることでKps式を単純化します。平衡方程式から、溶解する各モルのＺｎ ２ Ｆｅ（ＣＮ）６は、２モルのＺｎ（２＋）イオンおよび１モルのＦｅ（ＣＮ）６（４）イオンを生成する。したがって、Fe（CN）6（4-）の濃度がxの場合、Zn（2+）の濃度は2倍になります。 Kps式は、Kps =（2x）^ 2 * x = 4.0 * 10 ^ -16に簡略化されました。
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"x"の単純化されたKps表現を解きます。この場合、（2x）^ 2 = 4x ^ 2、および4x ^ 2 * x = 4x ^ 3です。したがって、4×3 = 4.0 * 10 ^ -16です。この方程式の両側を4で割ると、x ^ 3 = 1.0 * 10 ^ -16となります。最後に、方程式の両側の立方根をとると、x = 4.6 * 10 ^ -6、平衡状態でのフェロシアン化物イオンの濃度（リットル/モル）、またはmol / Lになります。
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Fe（CN）6（4-）の濃度に1：1の化学量論比を掛けてKpsの溶解度を計算します。平衡反応は、1モルのZn 2 Fe（CN）6が1モルのFe（CN）を生成することを示します - ）、従って１：１の比を得る。 Ｚｎ ２ Ｆｅ（ＣＮ）６の分子量は１モル当たり３４２．７９グラムであるので、（４．６×１０ －６ ｍｏｌ ／ Ｌ）×（３４２．７９ｇ ／ ｍｏｌ）である。 -13 g / Lこの値はＺｎ ２ Ｆｅ（ＣＮ）６の溶解度を表し、すなわち１．６×１０ −３ 〜１３グラムが１リットルの蒸留水に溶解する。
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１００ｍＬ当たりのＺｎ ２ Ｆｅ（ＣＮ）６のグラム単位の溶解度を得るために、溶解度をｇ ／ Ｌの単位で１０で割る。 g / 100 mL単位は、化学者が使用する従来の溶解度の単位を表します。この場合、（1.6×10 ^ -13）/ 10 = 1.6×10 ^ -15 g / 100 ml。
どうやって
- 問題の定義に蒸留水を使用することによって、「一般的なイオン効果」の可能性が排除される。すなわち、水道水が使用され、それが亜鉛またはフェロシアン化物イオンを有する場合、これは亜鉛フェロシアン化物の溶解度に悪影響を及ぼすであろう。蒸留水を指定することにより、この問題は解消されます。
- 表記4,6 * 10 ^ -6は、0.0000046の科学表記を表します。 "EXP"機能を使用して、電卓にこの形式の値を入力できます。この場合のシーケンスは[4] [。] [6] [EXP] [ - ] [6]です。
必要なもの
- 科学電卓