溶解度積。析出量について。

質問

溶解度積。析出量について。

BaSO4分子量２３４の飽和溶液１Lに硫酸ナトリウム分子量１４２を２３．８ｍｇ溶かすと何ｍｇのBaSO4が析出しますか？

＊硫酸ナトリウムを加えることによって容液の体積は変わらない。
＊BaSO4の溶解度積 Ksp=1.0×１０＾－１０。

BaSO4飽和溶液に加えた硫酸ナトリウムのモル数が２３．８×１０＾－３/１４２＝０．０００２mol
なので(SO4＾2-)これがこのまま沈殿すると考えていいのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.2

htms42 · ベストアンサー

溶解度積については習っているはずですね。
溶解度積としては習っていなくても平衡定数の使い方としては習っているのではないですか。

ＢａＳＯ４は難溶性の塩ですがいくらか溶けます。
溶解度の限界まで溶けている溶液（飽和溶液）の中に存在するイオンについて溶解度積を当てはめます。飽和状態は平衡状態です。

イオン性物質が溶けるという事はイオンに解離しているということです。
※「溶けているとは物質を構成している最小単位のレベルまでバラバラになって溶媒の中に分散していることである」と考えます。イオン性物質の最小単位はイオンです。分子は存在していません。
※分子は存在しませんので「分子量」という言葉を使うことは出来ません。「式量」という言葉を使います。

ＢａＳＯ４⇔Ｂａ^２＋＋ＳＯ４^２－
［Ｂａ^2+][ＳＯ４^2-］＝Ｋｓｐ
ＢａＳＯ４の飽和溶液中では
［Ｂａ^2+］＝［ＳＯ４^2-］＝√(Ｋｓｐ)＝ａ
です。
硫酸ナトリウムは水によく溶けます。
溶けた分だけ［ＳＯ４^2-］が増加します。
ＮａＳＯ４の２３．８ｍｇはｂｍｏｌですから
溶液中の［ＳＯ４^２－］はａ＋ｂに変わります。
このまま溶解度積を考えると
［Ｂａ^2+][ＳＯ４^2-］＞Ｋｓｐ
になります。積が溶解度席を越えているということは平衡状態ではないということになります。ＢａＳＯ４がｘｍｏｌ沈殿することで
［Ｂａ^2+][ＳＯ４^2-］＝Ｋｓｐ
が改めて実現します。新しく実現した平衡状態では
(ａ－ｘ)(ａ＋ｂ－ｘ)＝Ｋｓｐ
です。
ａ，ｂを求めて上の式に入れればｘが求められます。

ｘ＜ａのはずですね。

＞BaSO4飽和溶液に加えた硫酸ナトリウムのモル数が２３．８×１０＾－３/１４２＝０．０００２mol
＞なので(SO4＾2-)これがこのまま沈殿すると考えていいのでしょうか？

こういう事は起こらないということがわかるはずですが。

回答No.1

matumotok

こんにちは。

＞なので(SO4＾2-)これがこのまま沈殿すると考えていいのでしょうか？

いけません。まずは溶解度積を表す式を立ててください。硫酸ナトリウムを加えることによって硫酸イオンの総量が変化します。しかしKsp=1.0×１０＾－１０に変化はありません。そして沈殿するときは必ずBaSO4の形で沈殿します。つまりBa^2+とSO4＾2-が１対１の比で沈殿するのです。ここまでを数式にしてください。あとはこの式を解くだけです。