विलेयता गुणनफल क्या है? — रसायन विज्ञान

परिभाषा 11.1 विश्वविद्यालय रसायन विज्ञान — वर्ष 1 · अध्याय 11 — अवक्षेपण और विलेयता

विलेयता गुणनफल $K_s$ , किसी आयनिक ठोस $\mathrm{M}_a\mathrm{X}_b$ के उसके आयनों में घुलने का साम्य स्थिरांक है,

\mathrm{M}_a\mathrm{X}_b\mathrm{(s)} \rightleftharpoons a\,\mathrm{M}^{m+} + b\,\mathrm{X}^{x-}, \qquad K_s = [\mathrm{M}^{m+}]_{\mathrm{eq}}^{\,a}\,[\mathrm{X}^{x-}]_{\mathrm{eq}}^{\,b}, \qquad \mathrm{p}K_s = -\log K_s ,

जहाँ ठोस की सक्रियता 1 है। हर साम्य स्थिरांक की तरह यह केवल ताप पर निर्भर करता है।

अपने संतृप्त विलयन में सिल्वर क्लोराइड का एक क्रिस्टल। आयन सतह छोड़ते हैं (घुलन) और दूसरे आयन पकड़े जाते हैं (अवक्षेपण), एक ही दर से, जिससे [ Ag+][ Cl-], K_s के बराबर बना रहता है। सिल्वर आयन क्लोराइड आयनों से छोटे बनाए गए हैं, जैसे वे वास्तव में हैं। — अपने संतृप्त विलयन में सिल्वर क्लोराइड का एक क्रिस्टल। आयन सतह छोड़ते हैं (घुलन) और दूसरे आयन पकड़े जाते हैं (अवक्षेपण), एक ही दर से, जिससे $[\ce{Ag+}][\ce{Cl-}]$ , $K_s$ के बराबर बना रहता है। सिल्वर आयन क्लोराइड आयनों से छोटे बनाए गए हैं, जैसे वे वास्तव में हैं।

ठोस	$\mathrm{p}K_s$	ठोस	$\mathrm{p}K_s$
$\ce{AgCl}$	9.75	$\ce{Ca(OH)2}$	5.33
$\ce{AgBr}$	12.27	$\ce{Mg(OH)2}$	11.25
$\ce{AgI}$	16.07	$\ce{Fe(OH)2}$	16.31
$\ce{Ag2CrO4}$	11.95	$\ce{Zn(OH)2}$	16.38
$\ce{BaSO4}$	9.97	$\ce{Fe(OH)3}$	38.55
$\ce{CaCO3}$ (कैल्साइट)	8.30	$\ce{Al(OH)3}$ (गिब्साइट)	34.75
$\ce{CaF2}$	9.84

25\,{}^{\circ}\mathrm{C}

पर विलेयता गुणनफल, ठोसों और जलीय आयनों की मानक विरचन गिब्ज़ ऊर्जाओं से परिकलित। इस अध्याय में प्रयुक्त विरचन स्थिरांक (अनुभाग 11.5):

\ce{Zn(OH)4^2-}

के लिए

\log\beta_4 = 14.45

\ce{Al(OH)4-}

के लिए 33.52, और

\ce{FeOH^2+}

के लिए

\log\beta_1 = 11.82

।

उदाहरण

उदाहरण 11.6 (सिल्वर क्लोराइड और सिल्वर क्रोमेट)

सिल्वर क्लोराइड: $s = 10^{-9.75/2} = 1.3 \times 10^{-5}\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ , अर्थात् $M = 143.4\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ लेकर $1.9\,\mathrm{mg}/\mathrm{L}$ । सिल्वर क्रोमेट $\ce{Ag2CrO4}$ ( $\mathrm{p}K_s = 11.95$ ): $s = (10^{-11.95}/4)^{1/3} = 6.6 \times 10^{-5}\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ । क्रोमेट का $K_s$ छोटा है, फिर भी वह पाँच गुना अधिक विलेय है। विलेयता गुणनफलों की सीधी तुलना केवल एक ही सूत्र-प्रकार के ठोसों के बीच की जा सकती है।

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उदाहरण

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