Чтобы рассчитать растворимость кальций оксалата (CaC2O4) из известного произведения растворимости (Ksp), нужно воспользоваться следующим уравнением для солей, которые диссоциируют на ионы.
Для CaC2O4 справедливо следующее уравнение диссоциации:
[ \text{CaC}_2\text{O}_4 (s) \rightleftharpoons \text{Ca}^{2+} (aq) + 2 \text{C}_2\text{O}_4^{2-} (aq) ]
Предположим, что растворимость соли в молях на литр равна ( s ). В этом случае, концентрации ионов, которые образуются при растворении, будут следующими:
- Концентрация ионов кальция ([\text{Ca}^{2+}] = s)
- Концентрация ионов оксалата ([\text{C}_2\text{O}_4^{2-}] = 2s)
Помимо этого, произведение растворимости (Ksp) можно записать как:
[ Ksp = [\text{Ca}^{2+}][\text{C}_2\text{O}_4^{2-}]^2 ]
Подставляя концентрации ионов, мы получаем:
[ Ksp = s (2s)^2 = s \cdot 4s^2 = 4s^3 ]
Теперь подставим значение Ksp:
[ 2,3 \times 10^{-9} = 4s^3 ]
Чтобы найти растворимость ( s ), решим это уравнение:
[ s^3 = \frac{2,3 \times 10^{-9}}{4} = 5,75 \times 10^{-10} ]
Теперь найдём корень:
[ s = \sqrt[3]{5,75 \times 10^{-10}} ]
Приблизительно:
[ s \approx 8,24 \times 10^{-4} , \text{моль/л} ]
Теперь, чтобы перевести молярность в граммы на литр, нужно знать молярную массу CaC2O4.
Молярная масса:
- Ca: 40,08 г/моль
- C: 12,01 г/моль (2 атома)
- O: 16,00 г/моль (4 атома)
Молярная масса CaC2O4:
[ 40,08 + (2 \times 12,01) + (4 \times 16,00) = 40,08 + 24,02 + 64,00 = 128,10 , \text{г/моль} ]
Теперь можем найти растворимость в г/л:
[ \text{Растворимость в г/л} = s \times \text{молярная масса} ]
[ = 8,24 \times 10^{-4} , \text{моль/л} \times 128,10 , \text{г/моль} ]
[ \approx 0,1056 , \text{г/л} ]
Таким образом, получаем:
- Растворимость в моль/л: ( 8,24 \times 10^{-4} , \text{моль/л} )
- Растворимость в г/л: ( 0,1056 , \text{г/л} )
