7.1.13 Stanovení součinu rozpustnosti z vodivostních měření

Konduktivita nasyceného roztoku uhličitanu stříbrného má hodnotu 0,002814 S m1, konduktivita použité vody byla 1,9.104 S m1. Vypočítejte součin rozpustnosti uvedené soli.

Výsledek

cAg2CO3 = 1 .  103 mol dm3
ideální roztok:   KAg2CO3 = 4 . 1012
reálný roztok:   $..$ = 0,96007     KAg2CO3 = 3,54 . 1012

Řešení

Disociace uhličitanu stříbrného probíhá podle rovnice

displaymath

Protože je rozpustnost této látky ve vodě velmi malá, můžeme její nasycený roztok ve vodě považovat za nekonečně zředěný. Proto je možné nahradit molární vodivost nasyceného roztoku uhličitanu stříbrného jeho molární vodivostí při nekonečném zředění, dostupnou podle Kohlrauschova zákona (7.6) z limitních molárních vodivostí jednotlivých iontů:

displaymath

V tabulkách nalezneme tyto hodnoty limitních molárních vodivostí iontů:

displaymath

a podle rovnice (7.6) vypočteme

displaymath

Pro molární vodivost tohoto velmi zředěného roztoku lze předpokládat, že λ ≈ λ a tedy

displaymath

Konduktivita rozpuštěné soli je v tomto případě poměrně malá a nelze zanedbat konduktivitu rozpouštědla (vody). Proto platí

displaymath

Pro molární koncentraci rozpuštěné látky tedy dostaneme

displaymath

Pro součin rozpustnosti uhličitanu stříbrného platí rovnice

displaymath

kde = 1 mol dm3 je standardní koncentrace.
a) Výpočet za předpokladu, že aktivitní koeficienty jsou jednotkové
Střední aktivitní koeficient položíme roven jedné. Pro součin rozpustnosti pak dostaneme hodnotu

displaymath

b) Výpočet pro reálný roztok
Střední aktivitní koeficient vypočítáme z Debyeova-Hückelova limitního zákona (7.10) (konstanta A má hodnotu 1,1762 mol1/2 kg1/2). Při velkých zředěních je molalita číselně rovna molární koncentraci. Iontová síla I má proto hodnotu

displaymath

a pro střední aktivitní koeficient dostaneme

displaymath

Součin rozpustnosti má pak hodnotu

displaymath

Chyba, způsobená zanedbáním aktivitních koeficientů, činí asi 13 %.