מכפלת מסיסות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).

יש לשכתב ערך זה
הסיבה לכך: לא כתוב בצורה אנציקלופדית (למשל, אין מבוא שבן אנוש יכול לקרוא) ויש בעיות צורניות לא מעטות (אין חלוקה לפסקאות, לפעמים חסרים רווחים, מופיעים ראשי תיבות, שלוש נקודות...). אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות בדף זה, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה שלו.

קבוע מכפלת המסיסות (מסומן ב-Ksp), הוא הערך המירבי של מכפלת ריכוזי יונים של חומר יוני שעשוי להיות בתמיסה. אם ריכוזי היונים גבוהים כך שמכפלתם גבוהה ממכפלת המסיסות ישקע המלח כמוצק.

[עריכה] היווצרות תמיסה

תרכובת יונית (מלח) הינה תרכובת של שניים או יותר צורונים כימיים הקשורים בקשר יוני בצורת מבנה סריגי. שני הצורונים הכימיים האלו טעונים במטענים חשמלים הזהים בגודלם והפוכים בכיוונם. במלח שולחן (נתרן כלורי) שנוסחתו NaCl צורון אחד הינו אטום נתרן הטעון במטען 1+ (Na⁺¹) והצורון השני הינו אטום כלור הטעון במטען שלילי 1- (Cl^-1). במקרה זה הצורון הכימי הינו אטום בודד אבל ישנם תרכובות יוניות שבהן הצורון מורכב ממספר אטומים למשל התרכובת CaCO₃ שבה אחד הצורונים הוא אטום סידן והשני קרבונאט.

תמיסה נוצרת כאשר מולקולות מים, בעזרת הדיפול החשמלי שלהן, שוברות את המבנה הסריגי של התרכובת היונית. הצד החיובי של דיפול המים מושך את הצורון השלילי מהמבנה וליהיפך.

[עריכה] משוואת המסיסות

דוגמה למישוואה כימית המציגה תופעת המסיסות היא:

$\ CaSO4_{(s)} \overrightarrow{\leftarrow} Ca^{2+}_{(aq)}+S{O_4}^{2-}_{(aq)}$

החץ הכפול משמעותו קיום של שיווי משקל בין אגף שמאל - התרכובת המוצקה לבין אגף ימין - יונים חופשיים בתמיסה. שיווי משקל פירושו שקצב יצירת המוצק שווה לקצב פירוק המוצק ואין שינוי עם הזמן. כלומר התמיסה רוויה, לא ניתן להמיס יותר מוצק. אחד ההבדלים בין תרכובות יוניות שונות הוא בקבוע המסיסות כלומר כמה מהחומר בגרמים (או מיליגרם) מתמוסס ב100 מ"ל מים. כמובן שגודל זה הינו תלוי טמפרטורה.

באשר לדוגמה זו ניתן לכתוב משוואת שיווי משקל ע"פ המשוואה להלן: $\ Kp=[Ca^{2+}]*[SO_4^{2-}]$ אם יש יחסים סטויכומטריים ליונים, הם עולים בחזקה. למשל, מכפלת המסיסות של עופרת כלורית PbCl₂ פירושה
$K s p = [P b 2 +] * [C l -] 2$ . כאשר יש יותר מ2 יונים בתרכובת יש להכפיל את הריכוזים של כולם, למשל מכפלת המסיסות של הידרוקסי-אפטיט Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ תהיה בהתאם $\left[ Ca^{+2} \right]^{10}\times\left[PO_4^{-3} \right]^6\times\left[ OH^- \right]^2$ הריכוזים במשוואות מבוטאים במולר =מול חומר מסיס לליטר תמיסה.

Ksp הוא קבוע מכפלת המסיסות (המוצק לא נלקח בחשבון במשוואות כאלו). מכפלת הריכוזים בתמיסה רוויה קבועה גם אם משתנה ריכוז אחד היונים. כלומר אם מוציאים אחד מהיונים בתמיסה על ידי שיטה כלשהי (למשל: השקעה באמצעות יון נוסף המוכנס למערכת) ריכוז היון השני חייב לעלות כך שמכפלתם תישאר קבועה. בדומה, אם מוסיפים עודף של אחד היונים תהיה שקיעה של המוצק עד שמכפלת הריכוזים תשתווה שוב לקבוע מכפלת המסיסות.

ניתן לחלץ את הקבוע מתוך ניסויים. בודקים את ריכוזי היונים בתמיסה רוויה (שבה שקע מלח כלומר שאי אפשר להוסיף על ריכוז המומסים) ועל ידי שימוש במשוואה הראשונה מחשבים את הקבוע. או לחילופין להשתמש בקבוע על מנת לחזות ריכוז חומרים בתמיסה כאשר הטמפרטורה ידועה.