Vous apprenez la chimie mais ne comprenez pas très bien la constante du produit de solubilité ou souhaitez en savoir plus ? Vous ne savez pas comment calculer la solubilité molaire à partir de $K_s_p$ ? La constante de solubilité, ou $K_s_p$, est une partie importante de la chimie, en particulier lorsque vous travaillez avec des équations de solubilité ou analysez la solubilité de différents solutés. Lorsque vous maîtrisez bien $K_s_p$, il devient beaucoup plus facile de répondre à ces questions !
Dans ce guide de chimie $K_s_p$, nous expliquerons la définition de la chimie $K_s_p$, comment la résoudre (avec des exemples), quels facteurs l'affectent et pourquoi c'est important. Au bas de ce guide, nous avons également un tableau avec les valeurs $K_s_p$ pour une longue liste de substances afin de vous permettre de trouver facilement les valeurs des constantes de solubilité.
Qu'est-ce que $K_s_p$ ?
$K_s_p$ est connu sous le nom de constante de solubilité ou produit de solubilité. C’est la constante d’équilibre utilisée pour les équations lorsqu’une substance solide se dissout dans une solution liquide/aqueuse. Pour rappel, un soluté (ce qui est dissous) est considéré comme soluble si plus de 1 gramme de celui-ci peut être complètement dissous dans 100 ml d'eau.
$K_s_p$ est utilisé pour les solutés qui sont uniquement légèrement soluble et ne se dissout pas complètement dans la solution. (Un soluté est insoluble si rien ou presque rien ne se dissout dans la solution.) $K_s_p$ représente la quantité de soluté qui se dissoudra dans la solution.
La valeur de $K_s_p$ varie en fonction du soluté. Plus une substance est soluble, plus sa valeur chimique $K_s_p$ est élevée. Et quelles sont les unités $K_s_p$ ? En fait, il n’a pas d’unité ! La valeur $K_s_p$ n'a aucune unité car lales concentrations molaires des réactifs et des produits sont différentes pour chaque équation. Cela signifierait que l'unité $K_s_p$ serait différente pour chaque problème et serait difficile à résoudre, donc pour simplifier les choses, les chimistes abandonnent généralement les unités $K_s_p$. Comme c'est gentil de leur part !
Comment calculez-vous $K_s_p$ ?
Dans cette section, nous expliquons comment écrire des expressions chimiques $K_s_p$ et comment résoudre la valeur de $K_s_p$. Pour la plupart des cours de chimie, vous aurez rarement besoin de résoudre la valeur de $K_s_p$ ; la plupart du temps, vous écrirez les expressions ou utiliserez des valeurs $K_s_p$ pour résoudre solubilité (ce que nous expliquons comment faire dans la section Pourquoi $K_s_p$ est-il important).
conversion de chaîne en date
Écrire des expressions $K_s_p$
Vous trouverez ci-dessous l'équation du produit de solubilité qui est suivie de quatre problèmes de chimie $K_s_p$ afin que vous puissiez voir comment écrire des expressions $K_s_p$.
Pour la réaction $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)
L'expression de solubilité est $K_s_p$= $[A^b^{+}]^a$ $[B^a^{-}]^b$
La première équation est connue sous le nom d'équation de dissociation et la seconde est l'expression $K_s_p$ équilibrée.
Pour ces équations :
- UN et B représentent différents ions et solides. Dans ces équations, ils sont également appelés « produits ».
- un et b représentent les coefficients utilisés pour équilibrer l'équation
- (aq) et (s) indiquent dans quel état se trouve le produit (respectivement aqueux ou solide)
- Les parenthèses représentent la concentration molaire. Ainsi [AgCl] représente la concentration molaire d’AgCl.
Afin d'écrire correctement les expressions $K_s_p$, vous devez avoir une bonne connaissance des noms chimiques, des ions polyatomiques et des charges associées à chaque ion. De plus, l'élément clé à prendre en compte avec ces équations est que chaque concentration (représentée par des crochets) est élevée à la puissance de son coefficient dans l'expression $K_s_p$ équilibrée.
Regardons quelques exemples.
Exemple 1
$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$= $[Pb^2^{+}]$ $[Br¯]^2$
Dans ce problème, n'oubliez pas de mettre au carré Br dans l'équation $K_s_p$. Vous faites cela à cause du coefficient 2 dans l’équation de dissociation.
Exemple 2
CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)
$K_s_p$= [$Cu^{+}$] [S¯]
Exemple 3
$Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)
$K_s_p$= $[Ag^{+}]^2$ [$CrO_4^2$]
Exemple 4
$Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ Cu^2^{+}$ (aq) + PO_4^3^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = $[Cu^2^{+}]^3$ [$PO_4^3^¯$]$^2$
Résoudre $K_s_p$ avec solubilité
Afin de calculer une valeur pour $K_s_p$, vous devez disposer de valeurs de solubilité molaire ou être capable de les trouver.
Question : Déterminez le $K_s_p$ d'AgBr (bromure d'argent), étant donné que sa solubilité molaire est de 5,71 x ^{¯}^7$ moles par litre.
Tout d’abord, nous devons écrire les deux équations.
bash sinon si
AgBr(s) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)
$K_s_p$ = [$Ag^{+}$] [$Br^{¯}$]
Maintenant, puisque dans ce problème nous résolvons une valeur réelle de $K_s_p$, nous insérons les valeurs de solubilité qui nous ont été données :
$K_s_p$ = (5,71 x 10 $^{¯}^7$) (5,71 x 10 $^{¯}^7$) = 3,26 x 10 $^{¯}^13$
La valeur de $K_s_p$ est 3,26 x ^{¯}^13$
Quels facteurs affectent $K_s_p$ ?
Dans cette section, nous discutons des principaux facteurs qui affectent la valeur de la constante de solubilité.
Température
La plupart des solutés deviennent plus solubles dans un liquide à mesure que la température augmente. Si vous en voulez une preuve, voyez à quel point le café instantané se mélange bien dans une tasse d’eau froide par rapport à une tasse d’eau chaude. La température affecte la solubilité des solides et des gaz mais il n’a pas été démontré qu’il avait un impact défini sur la solubilité des liquides.
Pression
La pression peut également affecter la solubilité, mais uniquement pour les gaz présents dans les liquides. La loi de Henry stipule que la solubilité d'un gaz est directement proportionnelle à la pression partielle du gaz.
La loi de Henry s’écrit p = kc , où
- p est la pression partielle du gaz au-dessus du liquide
- k est la constante de la loi de Henry
- c est la concentration de gaz dans le liquide
La loi de Henry montre que, à mesure que la pression partielle diminue, la concentration de gaz dans le liquide diminue également, ce qui diminue la solubilité. Ainsi, moins de pression entraîne moins de solubilité, et plus de pression entraîne plus de solubilité.
Vous pouvez voir la loi de Henry en action si vous ouvrez une canette de soda. Lorsque la canette est fermée, le gaz est sous plus de pression et il y a beaucoup de bulles car une grande partie du gaz est dissoute. Lorsque vous ouvrez la canette, la pression diminue et, si vous laissez le soda reposer suffisamment longtemps, les bulles finiront par disparaître car la solubilité a diminué et elles ne sont plus dissoutes dans le liquide (elles ont bouillonné hors de la boisson). .
Taille moléculaire
Généralement, les solutés contenant des molécules plus petites sont plus solubles que ceux contenant des molécules-particules. Il est plus facile pour le solvant d’entourer des molécules plus petites, de sorte que ces molécules peuvent être dissoutes plus rapidement que les molécules plus grosses.
regexp_like dans MySQL
Pourquoi $K_s_p$ est-il important ?
Pourquoi la constante de solubilité est-elle importante ? Vous trouverez ci-dessous trois moments clés dans lesquels vous devrez utiliser la chimie $K_s_p$.
Pour trouver la solubilité des solutés
Vous vous demandez comment calculer la solubilité molaire à partir de $K_s_p$ ? Connaître la valeur de $K_s_p$ permet de trouver la solubilité de différents solutés. Voici un exemple : La valeur $K_s_p$ de $Ag_2SO_4$, sulfate d'argent, est de 1,4×^{–}^5$. Déterminez la solubilité molaire.
Tout d'abord, nous devons écrire l'équation de dissociation : $K_s_p$=$ [Ag^{+}]^2$ $[SO_4^2]$
Ensuite, nous insérons la valeur $K_s_p$ pour créer une expression algébrique.
1,4×^{–}^5$= $(2x)^2$ $(x)$
1,4 × 10 $ ^ {–} ^ 5 $ = 4 $ x ^ 3 $
$x$=[$SO_4^2$]=1,5x^{-}^2$ M
x$= [$Ag^{+}$]=3,0x^{-}^2$ M
Prédire si un précipité se formera dans les réactions
Lorsque nous connaissons la valeur $K_s_p$ d'un soluté, nous pouvons déterminer si un précipité se produira si une solution de ses ions est mélangée. Vous trouverez ci-dessous les deux règles qui déterminent la formation d'un précipité.
- Produit ionique > $K_s_p$ alors des précipitations se produiront
- Produit ionique<$K_s_p$ then precipitation will not occur
Pour comprendre l'effet des ions communs
$K_s_p$ est également une partie importante de l'effet ionique commun. L'effet d'ion commun stipule que lorsque deux solutions partageant un ion commun sont mélangées, le soluté avec la valeur $K_s_p$ la plus petite précipitera en premier.
Par exemple, disons que BiOCl et CuCl sont ajoutés à une solution. Les deux contiennent des ions $Cl^{-}$. La valeur $K_s_p$ de BiOCl est de 1,8×^{–}^31$ et la valeur $K_s_p$ de CuCl est de 1,2×^{–}^6$. BiOCl a la valeur $K_s_p$ la plus petite, il précipitera donc avant CuCl.
Tableau des constantes du produit de solubilité
Vous trouverez ci-dessous un graphique montrant les valeurs $K_s_p$ pour de nombreuses substances courantes. Les valeurs $K_s_p$ concernent les substances à environ 25 degrés Celsius, ce qui est la norme. Étant donné que les valeurs $K_s_p$ sont si petites, il peut y avoir des différences mineures dans leurs valeurs en fonction de la source que vous utilisez. Les données de ce graphique proviennent de l'Université de Rhode Island. Département de Chimie .
| Substance | Formule | Valeur $K_s_p$ |
| Hydroxyde d'aluminium | $Al(OH)_3$ | 1,3×10$^{–}^33$ |
| Phosphate d'aluminium | $AlPO_4$ | 6,3×10$^{–}^19$ |
| Carbonate de baryum | $BaCO_3$ | 5,1×10$^{–}^9$ |
| Chromate de baryum | $BaCrO_4$ | 1,2×10$^{–}^10$ |
| Fluorure de baryum | $BaF_2$ | 1,0×10$^{–}^6$ |
| Hydroxyde de baryum | $Ba(OH)_2$ | 5×10$^{–}^3$ |
| Sulfate de baryum | $BaSO_4$ | 1,1×10$^{–}^10$ |
| Sulfite de baryum | $BaSO_3$ | 8×10$^{–}^7$ |
| Thiosulfate de baryum | $BaS_2O_3$ | 1,6×10$^{–}^6$ |
| Chlorure de bismuthyle | $BiOCl$ | 1,8×10$^{–}^31$ |
| Hydroxyde de bismuthyle | $BiOOH$ | 4×10$^{–}^10$ |
| Carbonate de cadmium | $CdCO_3$ | 5,2×10$^{–}^12$ |
| Hydroxyde de cadmium | $Cd(OH)_2$ | 2,5×10$^{–}^14$ |
| Oxalate de cadmium | $CdC_2O_4$ | 1,5×10$^{–}^8$ |
| Sulfure de cadmium | $CdS$ | 8×10$^{–}^28$ |
| Carbonate de calcium | $CaCO_3$ | 2,8×10$^{–}^9$ |
| Chromate de calcium | $CaCrO_4$ | 7,1×10$^{–}^4$ |
| Fluorure de calcium | $CaF_2$ | 5,3×10$^{–}^9$ |
| Hydrogénophosphate de calcium | $CaHPO_4$ | 1×10$^{–}^7$ |
| Hydroxyde de calcium | $Ca(OH)_2$ | 5,5×10$^{–}^6$ |
| Oxalate de calcium | $CaC_2O_4$ | 2,7×10$^{–}^9$ |
| Le phosphate de calcium | $Ca_3(PO_4)_2$ | 2,0×10$^{–}^29$ |
| Sulfate de calcium | $CaSO_4$ | 9,1×10$^{–}^6$ |
| Sulfite de calcium | $CaSO_3$ | 6,8×10$^{–}^8$ |
| Hydroxyde de chrome (II) | $Cr(OH)_2$ | 2×10$^{–}^16$ |
| Hydroxyde de chrome (III) | $Cr(OH)_3$ | 6,3×10$^{–}^31$ |
| Carbonate de cobalt (II) | $CoCO_3$ | 1,4×10$^{–}^13$ |
| Hydroxyde de cobalt (II) | $Co(OH)_2$ | 1,6×10$^{–}^15$ |
| Hydroxyde de cobalt (III) | $Co(OH)_3$ | 1,6×10$^{–}^44$ |
| Sulfure de cobalt (II) | $CoS$ | 4×10$^{–}^21$ |
| Chlorure de cuivre (I) | $CuCl$ | 1,2×10$^{–}^6$ |
| Cyanure de cuivre (I) | $CuCN$ | 3,2×10$^{–}^20$ |
| Iodure de cuivre (I) | $CuI$ | 1,1×10$^{–}^12$ |
| Arséniate de cuivre (II) | $Cu_3(AsO_4)_2$ | 7,6×10$^{–}^36$ |
| Carbonate de cuivre (II) | $CuCO_3$ | 1,4×10$^{–}^10$ |
| Chromate de cuivre (II) | $CuCrO_4$ | 3,6 × 10 $ ^ {–} ^ 6 $ |
| Ferrocyanure de cuivre (II) | $Cu[Fe(CN)_6]$ | 1,3×10$^{–}^16$ |
| Hydroxyde de cuivre (II) | $Cu(OH)_2$ | 2,2×10$^{–}^20$ |
| Sulfure de cuivre (II) | $CuS$ | 6×10$^{–}^37$ |
| Carbonate de fer (II) | $FeCO_3$ | 3,2×10$^{–}^11$ |
| Hydroxyde de fer (II) | $Fe(OH)_2$ | 8,0 ^{–}^16 $ |
| Sulfure de fer (II) | $FeS$ | 6×10$^{–}^19$ |
| Arséniate de fer (III) | $FeAsO_4$ | 5,7×10$^{–}^21$ |
| Ferrocyanure de fer (III) | $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ | 3,3×10$^{–}^41$ |
| Hydroxyde de fer (III) | $Fe(OH)_3$ | 4×10$^{–}^38$ |
| Phosphate de fer (III) | $FePO_4$ | 1,3×10$^{–}^22$ |
| Arséniate de plomb (II) | $Pb_3(AsO_4)_2$ | 4×10$^{–}^6$ |
| Azoture de plomb (II) | $Pb(N_3)_2$ | 2,5×10$^{–}^9$ |
| Bromure de plomb (II) | $PbBr_2$ | 4,0×10$^{–}^5$ |
| Carbonate de plomb (II) | $PbCO_3$ | 7,4×10$^{–}^14$ |
| Chlorure de plomb (II) | $PbCl_2$ | 1,6×10$^{–}^5$ |
| Chromate de plomb (II) | $PbCrO_4$ | 2,8×10$^{–}^13$ |
| Fluorure de plomb (II) | $PbF_2$ | 2,7×10$^{–}^8$ |
| Hydroxyde de plomb (II) | $Pb(OH)_2$ | 1,2×10$^{–}^15$ |
| Iodure de plomb (II) | $PbI_2$ | 7,1×10$^{–}^9$ |
| Sulfate de plomb (II) | $PbSO_4$ | 1,6×10$^{–}^8$ |
| Sulfure de plomb (II) | $PbS$ | 3×10$^{–}^28$ |
| Carbonate de lithium | $Li_2CO_3$ | 2,5×10$^{–}^2$ |
| Fluorure de lithium | $LiF$ | 3,8×10$^{–}^3$ |
| Phosphate de lithium | $Li_3PO_4$ | 3,2×10$^{–}^9$ |
| Phosphate de magnésium et d'ammonium | $MgNH_4PO_4$ | 2,5×10$^{–}^13$ |
| Arséniate de magnésium | $Mg_3(AsO_4)_2$ | 2×10$^{–}^20$ |
| Carbonate de magnésium | $MgCO_3$ | 3,5×10$^{–}^8$ |
| Fluorure de magnésium | $MgF_2$ | 3,7×10$^{–}^8$ |
| L'hydroxyde de magnésium | $Mg(OH)_2$ | 1,8×10$^{–}^11$ |
| Oxalate de magnésium | $MgC_2O_4$ | 8,5×10$^{–}^5$ |
| Phosphate de magnésium | $Mg_3(PO_4)_2$ | 1×10$^{–}^25$ |
| Carbonate de manganèse (II) | $MnCO_3$ | 1,8×10$^{–}^11$ |
| Hydroxyde de manganèse (II) | $Mn(OH)_2$ | 1,9×10$^{–}^13$ |
| Sulfure de manganèse (II) | $MnS$ | 3×10$^{–}^14$ |
| Bromure de mercure (I) | $Hg_2Br_2$ | 5,6 × 10 $^{–}^23 $ |
| Chlorure de mercure (I) | $Hg_2Cl_2$ | 1,3×10$^{–}^18$ |
| Iodure de mercure (I) | $Hg_2I_2$ | 4,5×10$^{–}^29$ |
| Sulfure de mercure (II) | $HgS$ | 2×10$^{–}^53$ |
| Carbonate de nickel (II) | $NiCO_3$ | 6,6×10$^{–}^9$ |
| Hydroxyde de nickel (II) | $Ni(OH)_2$ | 2,0×10$^{–}^15$ |
| Sulfure de nickel (II) | $NiS$ | 3×10$^{–}^19$ |
| Fluorure de scandium | $ScF_3$ | 4,2×10$^{–}^18$ |
| Hydroxyde de scandium | $Sc(OH)_3$ | 8,0×10$^{–}^31$ |
| Acétate d'argent | $Ag_2CH_3O_2$ | 2,0×10$^{–}^3$ |
| Arséniate d'argent | $Ag_3AsO_4$ | 1,0×10$^{–}^22$ |
| Azoture d'argent | $AgN_3$ | 2,8×10$^{–}^9$ |
| Bromure d'argent | $AgBr$ | 5,0×10$^{–}^13$ |
| Chlorure d'argent | $AgCl$ | 1,8×10$^{–}^10$ |
| Chromate d'argent | $Ag_2CrO_4$ | 1,1×10$^{–}^12$ |
| Cyanure d'argent | $AgCN$ | 1,2×10$^{–}^16$ |
| Iodate d'argent | $AgIO_3$ | 3,0×10$^{–}^8$ |
| Iodure d'argent | $AgI$ | 8,5×10$^{–}^17$ |
| Nitrite d'argent | $AgNO_2$ | 6,0×10$^{–}^4$ |
| Sulfate d'argent | $Ag_2SO_4$ | 1,4×10$^{–}^5$ |
| Sulfure d'argent | $À_2S$ | 6×10$^{–}^51$ |
| Sulfite d'argent | $Ag_2SO_3$ | 1,5×10$^{–}^14$ |
| Thiocyanate d'argent | $AgSCN$ | 1,0×10$^{–}^12$ |
| Carbonate de strontium | $SrCO_3$ | 1,1×10$^{–}^10$ |
| Chromate de strontium | $SrCrO_4$ | 2,2×10$^{–}^5$ |
| Fluorure de strontium | $SrF_2$ | 2,5×10$^{–}^9$ |
| Sulfate de strontium | $SrSO_4$ | 3,2×10$^{–}^7$ |
| Bromure de thallium (I) | $TlBr$ | 3,4×10$^{–}^6$ |
| Chlorure de thallium (I) | $TlCl$ | 1,7×10$^{–}^4$ |
| Iodure de thallium (I) | $TlI$ | 6,5×10$^{–}^8$ |
| Hydroxyde de thallium (III) | $Tl(OH)_3$ | 6,3×10$^{–}^46$ |
| Hydroxyde d'étain (II) | $Sn(OH)_2$ | 1,4×10$^{–}^28$ |
| Sulfure d'étain (II) | $SnS$ | 1×10$^{–}^26$ |
| Carbonate de zinc | $ZnCO_3$ | 1,4×10$^{–}^11$ |
| Hydroxyde de zinc | $Zn(OH)_2$ | 1,2×10$^{–}^17$ |
| Oxalate de zinc | $ZnC_2O_4$ | 2,7×10$^{–}^8$ |
| Phosphate de zinc | $Zn_3(PO_4)_2$ | 9,0×10$^{–}^33$ |
| Sulfure de zinc | $ZnS$ | 2×10$^{–}^25$ |
Conclusion : Guide de chimie $K_s_p$
Qu'est-ce que $K_s_p$ en chimie ? La constante du produit de solubilité, ou $K_s_p$, est un aspect important de la chimie lors de l'étude de la solubilité de différents solutés. $K_s_p$ représente la quantité de soluté qui se dissoudra dans la solution, et plus une substance est soluble, plus la valeur chimique $K_s_p$ est élevée.
Pour calculer la constante du produit de solubilité, vous devrez d'abord écrire l'équation de dissociation et l'expression $K_s_p$ équilibrée, puis brancher les concentrations molaires, si on vous les donne.
La constante de solubilité peut être affectée par la température, la pression et la taille moléculaire, et elle est importante pour déterminer la solubilité, prédire si un précipité va se former et comprendre l’effet ionique commun.
négation mathématique discrète
Et après?
Inconsolable d'avoir fini de vous renseigner sur la constante de solubilité ?Noyez vos chagrins dans notre guide complet des 11 règles de solubilité .
Vous cherchez d’autres guides de chimie ?Apprenez à équilibrer les équations chimiques ici ou lisez ces six exemples de changements physiques et chimiques.
Vous étudiez la chimie au lycée ?Nous avons compilé plusieurs excellents guides d'étude pour AP Chem, IB Chemistry et l'examen Chemistry Regents de l'État de New York.