A co součin rozpustnosti?
Součin rozpustnosti \( \left(\boldsymbol{K}_{\mathrm{s}}\right) \) je fyzikální veličina, která se týká pouze málo rozpustných solí a říká nám, jak moc je sraženina rozpustná v daném rozpouštědle (většinou ve vodě). Jak se počítá, ti ukážu na příkladu chromanu stříbrného \( \left(\mathrm{Ag}_{2} \mathrm{CrO}_{4}\right) \). Rovnice jeho rozpouštění ve vodě vypadá takto:
Na levé straně rovnice je nerozpuštěný chroman stříbrný, na pravé straně ionty, které vznikly rozpuštěním velmi malé části sraženiny. Pomocí Guldbergova-Waagova zákona zapíšeš rovnovážnou konstantu pro tuto reakci (viz podkapitola 6.1. Chemické rovnováhy). V čitateli zlomku budou produkty reakce (rozpuštěné ionty) a ve jmenovateli reaktanty (sraženina).
V zápisu rovnovážné konstanty nezapíšeme člen vyjadřující sraženinu, a to z toho důvodu, že se jedná o pevnou látku. Pro zbavení se této koncentrace celou rovnici vynásobíme koncentrací sraženiny, a takto získáme výraz pro součin rozpustnosti, v našem případě chromanu stříbrného.
Součin rozpustnosti je sice tabelovaná hodnota, která se obecně zadává ve formě \( \mathrm{p} K_{\mathrm{s}} \) (hodnota záporného dekadického logaritmu).
Pokud víš koncentraci vzniklých stříbrných iontů, pak víš i koncentraci chromanových iontů, a to podle poměru jejich stechiometrických koeficientů:
\( K=\frac{\left[\mathrm{Ag}^{+}\right]^{2}}{\left[\mathrm{CrO}_{4}^{2-}\right]}=\frac{2}{1} \rightarrow\left[\mathrm{Ag}^{+}\right]=2 \cdot\left[\mathrm{CrO}_{4}^{2-}\right] \)
Z toho vyplývá, že koncentrace stříbrných kationtů je dvojnásobně vyšší, než je koncentrace chromanových aniontů. Tento poměr nelze zanedbat ve výpočtu součinu rozpustnosti, tedy před koncentraci stříbrných kationtů dáš dvojku (pozor, i toto číslo musí být umocněno na druhou).
\( K_{\mathrm{s}}=2 \cdot\left[\mathrm{Ag}^{+}\right] \cdot\left[\mathrm{CrO}_{4}^{2-}\right] \)
Vždy je tedy nutné dané koncentrace vynásobit a umocnit na stechiometrický koeficient daného produktu. Takto jsi došel k mezikroku, a nyní jsi připraven se seznámit s tzv. rozpustností sraženiny s (značí se i x). Tu vypočítáš tak, že koncentrace nahradíš písmenem \( x \), rovnici upravíš a vyjádříš \( x \).
Rozpustnost má stejnou jednotku jako molární koncentrace, \( \mathrm{mol} \cdot \mathrm{l}^{-1} \). Možná se divíš, proč rozpustnost jednotku má, ale součin rozpustnosti ne. Vše je vysvětleno na další stránce.