Oplosbaarheidsproduk

'n Oplosbaarheidsproduk (K_sp) is 'n konstante wat die termodinamiese ewewig beskryf wat ontstaan as 'n sleg oplosbare ionogene stof ('n sout) in kontak met 'n polêre oplosmiddel gebring word.

Die oplosbaarheid van soute in bv. water kan baie wissel. Sommige soos natriumchloried los maklik op, maar silwerchloried los nouliks op. Die laaste proses kan gesien word as 'n termodinamiese ewewig indien die proses voldoende tyd het om 'n ewewig te benader.

${\displaystyle AgCl(s)\rightleftarrows Ag^{+}(aq)+Cl^{-}(aq)}$

Die termodinamiese ewewig kan met 'n ewewigskonstante in terme van aktiwiteite beskryf word:

${\displaystyle K={\frac {a(Ag^{+})a(Cl^{-})}{a(AgCl(s))}}}$

Die aktiwiteit van AgCl, 'n suiwer vastestof, is een. Indien die silwer- en chloriedione se konsentrasies klein is en die oplosmiddel suiwer, kan die aktiwiteit van die ione numeries gelykgestel word aan hulle konsentrasies, hoewel die dimensies nie gelyk is nie: aktiwiteite is altyd dimensieloos, terwyl konsentrasies 'n eenheid het, soos [mol/L]. Formeel kan ons skryf:^[1]

${\displaystyle a(Ag^{+})=\gamma {\frac {Ag^{+}konsentrasie}{standaardkonsentrasie}}=1{\frac {x[mol/L]}{1[mol/L]}}}$

In ideale gevalle is γ, die aktiwiteitskoëffisiënt dimensieloos en gelyk aan 1 en meestal word 1 [mol/L] as standaardkonsentrasie gekies. Omdat die silwerioon- en die standaardkonsentrasie dieselfde eenhede het, is die aktiwiteit dimensieloos.

Die ewewigkonstante word dan 'n oplosbaarheidsproduk, gewoonlik weergegee as K_sp:

${\displaystyle K=K_{sp}=[Ag^{+}][Cl^{-}]}$

Hierby word die dimensies van die konsentrasies (gewoonlik stilswyend) weggelaat.

Die K_sp van AgCl is 1,8 10^{-10 [2]}

Indien die enigste bron van silwer- en chloorione in oplossing die vaste AgCl is wat by die vloeistof gevoeg is moet hulle konsentrasie dieselfde wees.

${\displaystyle K_{sp}=[Ag^{+}][Cl^{-}]=x.x=1,8*10^{-10}}$

Dit beteken dat ${\displaystyle [Ag^{+}]=[Cl^{-}]=1,3*10^{-5}}$

Indien egter chloriedione uit ander bron by die oplossing gevoeg en die chloorkonsentrasie tot 0,1 [mol/L] verhoog word sal die ${\displaystyle [Ag^{+}]=1,8*10^{-9}}$ word.

In oplossings met baie ander ione, soos seewater, kan die aktiwiteitskoëffisiënt γ nie langer as gelyk aan een gestel word nie en moet die totale ioonsterkte in rekening gebring word.

1. ↑ Atkins' Physical Chemistry, 7th Ed. by Julio De Paula, P.W. Atkins ISBN 0198792859
2. ↑ "Solubility Product Constants near 25 °C". U. Rhode Island.