مثال 7-3 - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 مقارنة Ksp و Qsp

المفاهيم الأساسية

Qsp (حاصل الإذابة): قيمة مجزئة نستطيع مقارنتها بـ Ksp لتوقع تكون الراسب.

خريطة المفاهيم

```markmap

مقارنة Ksp و Qsp

قاعدة المقارنة

Ksp < Qsp

• المحلول غير مشبع
• لا يحدث تغير

Ksp = Qsp

• المحلول مشبع
• لا يحدث تغير

Ksp > Qsp

• المحلول فوق مشبع
• تقل تراكيز الأيونات حتى يصبح Qsp = Ksp
• يتكون راسب

مثال تطبيقي (7-3)

المعطيات

• 100 mL من 0.0100 M NaCl
• 100 mL من 0.0200 M Pb(NO₃)₂
• Ksp لـ PbCl₂ = 1.7 × 10⁻⁵

خطوات الحل

حساب التراكيز بعد الخلط

• [Pb²⁺] = 0.0100 M
• [Cl⁻] = 0.00500 M

2. حساب Qsp

• PbCl₂(s) ⇌ Pb²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq)
• Qsp = [Pb²⁺][Cl⁻]²
• Qsp = (0.0100)(0.00500)² = 2.5 × 10⁻⁷

3. المقارنة مع Ksp

• Qsp (2.5 × 10⁻⁷) < Ksp (1.7 × 10⁻⁵)

النتيجة

• لا يتكون راسب

```

نقاط مهمة

• المقارنة بين Qsp و Ksp تحدد حالة المحلول (غير مشبع، مشبع، فوق مشبع) وإمكانية تكون الراسب.
• عند خلط محلولين متساويين في الحجم، يتم تقسيم تركيز كل أيون على 2.
• إذا كان Qsp أقل من Ksp، فإن تراكيز الأيونات ليست عالية بما يكفي لتكوين راسب.

الأيوني Qsp، وهو قيمة مجزئة نستطيع مقارنتها بـ Ksp. ومن هذه المقارنة يمكن أن نستنتج إحدى ثلاثة أمور: 1. إذا كان Ksp < Qsp فإن المحلول غير مشبع، ولا يحدث تغير. 2. إذا كان Ksp = Qsp فإن المحلول مشبع، ولا يحدث تغير. 3. إذا كان Ksp > Qsp فإن المحلول فوق مشبع، وتقل تراكيز الأيونات في المحلول حتى يصبح ناتج ضرب تراكيز الأيونات في تعبير Ksp يساوي القيمة العددية لـ Ksp، ويكون النظام في حالة اتزان، والمحلول مشبع. في حالة الاتزان لـ [Fe(CN)6]3-4[Fe3+]، ويكون Qsp يساوي 3.3 × 10-41، فيتكون راسب أزرق غامق اللون، هو ما موضح في الشكل 19-3.

توقع تكون راسب ما إذا أضفت 100 mL من 0.0100 M NaCl إلى 100 mL من مركب Pb(NO3)2 0.0200 M علماً بأن Ksp للمركب يساوي 1.7 × 10-5.

لقد أعطيت حجمين متساويين من محلولين معلومان. تسمح لك تراكيزهما الأولية بحساب تراكيز الأيونات Pb+2 و Cl- في المحلول الناتج عن خلطهما.

100 mL من 0.0100 M NaCl 100 mL من 0.0200 M Pb(NO3)2 Ksp = 1.7 × 10-5

Qsp > Ksp ?

PbCl2(s) ⇌ Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) Qsp = [Pb2+][Cl-]2

ضع صيغة Qsp مزج المحاليل يخفف تركيزها إلى النصف. اقسم [Pb2+] على 2 اقسم [Cl-] على 2 عوض عن [Cl-] = 0.00500M و [Pb2+] = 0.0100M قارن Qsp بـ Ksp

[Pb2+] = 0.0200M / 2 = 0.0100M [Cl-] = 0.0100M / 2 = 0.00500M Qsp = (0.0100)(0.00500)2 = 2.5 × 10-7

Qsp (2.5 × 10-7) < Ksp (1.7 × 10-5)

لذا لا يتكون راسب Qsp أقل من Ksp. الأيونات Cl- و Pb2+ لا توجد بتراكيز عالية بقدر كافٍ في المحلول لتكون راسب.

الأيوني Qsp، وهو قيمة مجزئة نستطيع مقارنتها بـ Ksp. ومن هذه المقارنة يمكن أن نستنتج إحدى ثلاثة أمور: 1. إذا كان Ksp < Qsp فإن المحلول غير مشبع، ولا يحدث تغير. 2. إذا كان Ksp = Qsp فإن المحلول مشبع، ولا يحدث تغير. 3. إذا كان Ksp > Qsp فإن المحلول فوق مشبع، وتقل تراكيز الأيونات في المحلول حتى يصبح ناتج ضرب تراكيز الأيونات في تعبير Ksp يساوي القيمة العددية لـ Ksp، ويكون النظام في حالة اتزان، والمحلول مشبع. في حالة الاتزان لـ [Fe(CN)6]3-4[Fe3+]، ويكون Qsp يساوي 3.3 × 10-41، فيتكون راسب أزرق غامق اللون، هو ما موضح في الشكل 19-3. --- SECTION: مثال 7-3 --- توقع تكون راسب ما إذا أضفت 100 mL من 0.0100 M NaCl إلى 100 mL من مركب Pb(NO3)2 0.0200 M علماً بأن Ksp للمركب يساوي 1.7 × 10-5. --- SECTION: تحليل المسألة --- لقد أعطيت حجمين متساويين من محلولين معلومان. تسمح لك تراكيزهما الأولية بحساب تراكيز الأيونات Pb+2 و Cl- في المحلول الناتج عن خلطهما. --- SECTION: المعطيات --- 100 mL من 0.0100 M NaCl 100 mL من 0.0200 M Pb(NO3)2 Ksp = 1.7 × 10-5 --- SECTION: المطلوب --- Qsp > Ksp ? PbCl2(s) ⇌ Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) Qsp = [Pb2+][Cl-]2 --- SECTION: حساب المطلوب --- ضع صيغة Qsp مزج المحاليل يخفف تركيزها إلى النصف. اقسم [Pb2+] على 2 اقسم [Cl-] على 2 عوض عن [Cl-] = 0.00500M و [Pb2+] = 0.0100M قارن Qsp بـ Ksp [Pb2+] = 0.0200M / 2 = 0.0100M [Cl-] = 0.0100M / 2 = 0.00500M Qsp = (0.0100)(0.00500)2 = 2.5 × 10-7 Qsp (2.5 × 10-7) < Ksp (1.7 × 10-5) --- SECTION: تقويم الإجابة --- لذا لا يتكون راسب Qsp أقل من Ksp. الأيونات Cl- و Pb2+ لا توجد بتراكيز عالية بقدر كافٍ في المحلول لتكون راسب.