Ohatra amin'ny fanontaniana miresaka momba ny fahafaha-malefaka sy ny vokatra azo avy amin'ny fahafaha-malefaka
Ny fahafaha-malevona sy ny vokatra azo avy amin'ny fahafaha-malevona (Ksp) dia foto-kevitra manan-danja amin'ny simia mifandraika amin'ny vahaolana mahavoky sy ny fahafaha-malevona ny akora iray ao anaty vahaolana. Ny fahatakarana ity lohahevitra ity dia afaka manampy antsika haminavina ny mety ho fahafahan'ny sira levona ao anaty vahaolana sy ny fiantraikan'ny anton-javatra isan-karazany amin'izany fahafaha-malevona izany. Ity lahatsoratra ity dia hiresaka momba ny olana maromaro sy ny vahaolana mifandraika amin'ny fahafaha-malevona sy ny Ksp.
Hevitra fototra
Ny fahafaha-malefaka (S) dia ny habetsahana ambony indrindra amin'ny zavatra iray afaka levona ao anaty solvent mba hamorona vahaolana mahavoky amin'ny mari-pana iray. Matetika, ny fahafaha-malefaka dia aseho amin'ny singa molarity (mol/L).
Ny Vokatra Fahafahana Mety Levona (Ksp) dia ny tsy miovaovan'ny fifandanjana ho an'ny fisarahan'ny elektrolita izay mety levona kely ao anaty rano. Ny Ksp dia manome fampahalalana momba ny halehiben'ny mety levona anaty rano ny sira ary vokatry ny fifantohan'ny iôna ao anaty vahaolana mahavoky, izay samy ampiakarina amin'ny herin'ny coefficient stoichiometrika.
Ohatra, raha manana sira AxBy isika izay misaraka ho iôna araka ny fampitoviana:
\[ \text{AxBy (s)} \rightleftharpoons xA^{n+} (aq) + yB^{m-} (aq) \]
Noho izany, ny Ksp dia azo soratana toy izao:
\[ \text{Ksp} = [A^{n+}]^x [B^{m-}]^y \]
Fanontaniana sy fifanakalozan-kevitra santionany
Ohatra amin'ny Fanontaniana 1
Fanontaniana:
Kajy ny fahafahan'ny \(AgCl\) levona (Ksp = \(1.8 \times 10^{-10}\)) levona anaty rano madio.
Dinika:
Ksp \(AgCl\) = 1.8 x \(10^{-10}\) mol²/L²
Fihetseham-pisaraham-bazana:
\[AgCl (s) \rightleftharpoons Ag^+ (aq) + Cl^- (aq)\]
Aoka hatao hoe S mol/L ny fahafahan'ny \(AgCl) levona. Avy eo, ny fifantohan'ny \(Ag^+\) sy \(Cl^-\) ao anaty vahaolana mahavoky dia hitovy amin'ny S mol/L avy.
Fitoviana Ksp:
\[Ksp = [Ag^+][Cl^-]\]
Soloy ny sandan'ny S:
\[1.8 \in 10^{-10} = S \in S\]
\[S^2 = 1.8 x 10^{-10}\]
\[S = \sqrt{1.8 \x 10^{-10}} \]
S = 1.34 x 10^{-5} mol/L
Noho izany, ny fahafahan'ny AgCl levona anaty rano madio dia 1.34 x 10^{-5} mol/L.
Ohatra amin'ny Fanontaniana 2
Fanontaniana:
Inona ny fahafahan'ny \(CaF_2\) levona anaty rano madio (Ksp = \(3.9 \times 10^{-11}\))?
Dinika:
Fihetseham-pisaraham-bazana:
\[CaF_2 (s) \rightleftharpoons Ca^{2+} (aq) + 2F^- (aq)\]
Aoka hatao hoe S mol/L ny fahafahan'ny \(CaF_2\) levona anaty rano. Avy eo, ny fifantohan'ny \(Ca^{2+}\) ao anaty vahaolana mahavoky dia S mol/L ary ny fifantohan'ny \(F^-\) dia 2S mol/L.
Fitoviana Ksp:
\[Ksp = [Ca^{2+}][F^-]^2\]
Soloy ny sandan'ny S:
\[3.9 x 10^{-11} = S x (2S)^2\]
\[3.9 x 10^{-11} = S x 4S^2\]
\[3.9 x 10^{-11} = 4S^3\]
\[S^3 = \frac{3.9 \x 10^{-11}}{4}\]
\[S^3 = 9.75 x 10^{-12}\]
\[S = \sqrt[3]{9.75 \x 10^{-12}}\]
\[S \eo ho eo 2.1 \times 10^{-4} \, \text{mol/L}\]
Noho izany, ny fahafahan'ny \(CaF_2\) levona anaty rano madio dia \(2.1 \x 10^{-4}\) mol/L.
Ohatra amin'ny Fanontaniana 3
Fanontaniana:
Inona ny fahafahan'ny \(PbCl_2\) levona anaty rano (Ksp = \(1.7 \times 10^{-5}\)) ao anaty vahaolana \(0.1\) M \(HCl\)?
Dinika:
Fihetseham-pisaraham-bazana:
\[PbCl_2 (s) \rightleftharpoons Pb^{2+} (aq) + 2Cl^- (aq)\]
Aoka hatao hoe S mol/L ny fahafahan'ny \(PbCl_2\) levona. Avy eo, ny fifantohan'ny \(Pb^{2+}\) ao anaty vahaolana mahavoky dia S mol/L ary ny fifantohan'ny \(Cl^-\) fanampiny avy amin'ny fisarahan'ny \(PbCl_2\) dia 2S mol/L.
Na izany aza, misy ihany koa ny \(Cl^-\) avy amin'ny \(HCl\) izay efa misy hatramin'ny 0.1 M.
Fitoviana Ksp:
\[Ksp = [Pb^{2+}][Cl^-]^2\]
Soloy ny sandan'ny S sy \(Cl^-\):
\[1.7 x 10^{-5} = S x (0.1 + 2S)^2\]
Satria lehibe lavitra noho ny 2S ny 0.1 M \(Cl^-\), \(0.1 + 2S \approx 0.1\).
Koa dia lasa tsotra kokoa ny kajy:
\[1.7 x 10^{-5} = S x (0.1)^2\]
\[1.7 x 10^{-5} = S x 0.01\]
\[S = \frac{1.7 \times 10^{-5}}{0.01}\]
S = 1.7 x 10^{-3} mol/L
Noho izany, ny fahafahan'ny \(PbCl_2\) levona anaty \(0.1\) M \(HCl\) dia \(1.7 \x 10^{-3}\) mol/L.
Ohatra amin'ny Fanontaniana 4
Fanontaniana:
Kajio ny fahafahan'ny \(BaSO_4\) levona (Ksp = \(1.1 \times 10^{-10}\)) levona ao anaty vahaolana misy \(0.01\) M \(Na_2SO_4\).
Dinika:
Fihetseham-pisaraham-bazana:
\[BaSO_4 (s) \right leftharpoons Ba^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq)\]
Aoka hatao hoe S mol/L ny fahafahan'ny \(BaSO_4\) levona. Avy eo, ny fifantohan'ny \(Ba^{2+}\) ao anaty vahaolana mahavoky dia S mol/L ary ny fifantohan'ny \(SO_4^{2-}\) an'ny \(BaSO_4\) dia S mol/L. Na izany aza, misy \(0.01\) M \(SO_4^{2-}\) an'ny \(Na_2SO_4\).
Fitoviana Ksp:
\[Ksp = [Ba^{2+}][SO_4^{2-}]\]
Soloy ny sandan'ny S sy \(SO_4^{2-}\):
\[1.1 x 10^{-10} = S x (0.01 + S)\]
Satria lehibe kokoa noho ny S ny \(0.01\) M \(SO_4^{2-}\), \(0.01 + S \approx 0.01\).
Koa dia lasa tsotra kokoa ny kajy:
\[1.1 x 10^{-10} = S x 0.01\]
\[S = \frac{1.1 \times 10^{-10}}{0.01}\]
S = 1.1 x 10^{-8} mol/L
Noho izany, ny fahafahan'ny \(BaSO_4\) levona anaty vahaolana misy \(0.01\) M \(Na_2SO_4\) dia \(1.1 \times 10^{-8}\) mol/L.
Famaranana
Amin'ny alalan'ireo ohatra olana etsy ambony ireo, dia afaka mahita ny fomba fampiharana ny foto-kevitra momba ny fahafaha-mandevona sy ny vokatra azo avy amin'ny fahafaha-mandevona (Ksp) amin'ny toe-javatra samihafa isika. Zava-dehibe amin'ny famakafakana simika io fahatakarana io, indrindra rehefa te-hamaritra ny fahafaha-mandevona sira iray manokana amin'ny toe-javatra samihafa isika, toy ny ao anaty solvent madio na eo anatrehan'ny ion iraisana. Ny fahaizana mamaha ireo olana ireo dia manampy antsika amin'ny fampiharana azo ampiharina maro, anisan'izany ny fanafody, ny simia momba ny tontolo iainana, ary ny fanadiovana fitaovana.
Zava-dehibe ny manamarika fa ny fahafahan'ny sira levona dia tsy miankina amin'ny sandan'ny Ksp ihany, fa mety ho voakasiky ny fifantohan'ny iôna hafa ao amin'ny vahaolana, ny mari-pana ary ny pH-n'ny tontolo iainana ihany koa. Amin'ny fampiasana ireo fitsipika fototra momba ny simia sy ny kajy tsotra, dia afaka maminavina sy mifehy ny trangan-javatra mety levona amin'ny rafitra simika isan-karazany isika.
