Effet d'ion commun

Un calculateur de solubilité sous effet d'ion commun transforme un produit de solubilité et la concentration d'un ion partagé en la solubilité molaire réduite d'un sel peu soluble. Saisissez le Ksp d'un sel 1:1 MX et la concentration C d'un ion commun déjà présent via un sel totalement soluble ; l'outil résout Ksp égal à s fois (s plus C) avec la formule quadratique exacte, renvoie la solubilité en eau pure pour comparaison, l'approximation de cours s environ Ksp sur C lorsque l'ion commun domine, un facteur de réduction et des lignes de substitution pas à pas. Vérifications de devoirs, préparation d'examens, planification de précipitations et valeurs attendues de kata de code ont besoin de ce même nombre de solubilité supprimée sans ouvrir un solveur d'équilibre complet.

Ce que l'effet d'ion commun fait à la solubilité molaire

Un sel peu soluble MX se dissout selon l'équilibre MX solide donne M plus plus X moins, avec produit de solubilité Ksp égal au produit des concentrations ioniques d'équilibre. En eau pure chaque concentration ionique égale la solubilité molaire s, donc Ksp égale s au carré et s égale la racine carrée de Ksp.

Lorsqu'un sel totalement soluble partageant un ion—par exemple NaX fournissant de l'X moins supplémentaire à concentration C—est déjà présent, le principe de Le Châtelier déplace l'équilibre de dissolution vers la gauche et la quantité de MX qui peut se dissoudre diminue. L'expression d'équilibre devient Ksp égale s fois (s plus C), car le total d'ion commun est la somme de la contribution dissoute s et du fond C.

Résoudre l'équation quadratique s au carré plus C s moins Ksp égale zéro donne la racine positive physique s égale moins C plus la racine carrée de C au carré plus quatre Ksp, le tout sur deux. Cette racine exacte est toujours valable ; l'approximation familière de classe s environ Ksp sur C ne s'applique que lorsque C est beaucoup plus grand que s, de sorte que le terme quadratique est négligeable.

Enseignants et correcteurs automatiques tiennent à rejeter un Ksp négatif autant qu'à calculer la valeur supprimée : un étudiant qui place un produit négatif sous la racine a quitté le domaine des constantes physiques, et un repli silencieux en valeur absolue masquerait cette erreur. Le chemin de contrôle recalcule le discriminant et la racine avec le même arrondi fixe utilisé pour les champs publiés, de sorte qu'une réponse réussie arrive toujours avec des étapes que vous pouvez affirmer dans des tests ou des fiches de travail.

Conseils pratiques, limites et recherches associées

Gardez Ksp et la concentration d'ion commun dans l'intervalle absolu publié pour que C au carré plus quatre Ksp ne déborde pas en une racine non finie que le solveur doit rejeter. Préférez envoyer des nombres plutôt que des chaînes préformatées lorsque vous contrôlez le client ; les nombres en chaîne ne sont acceptés que s'ils correspondent à un motif numérique fini strict. Lorsque C est zéro l'outil rapporte la solubilité en eau pure sans exiger un second calculateur, pratique pour des fiches côte à côte.

Cette page cible ceux qui cherchent un calculateur d'effet d'ion commun, une solubilité réduite depuis Ksp ou un sel peu soluble avec ion commun en ligne ; ce n'est pas un solveur de spéciation multi-ions, pas un outil de sel AB deux pour une stœchiométrie type fluorure de calcium, et pas une table de Ksp dépendante de la température.

Préférez cette capacité lorsque vous avez déjà Ksp et une seule concentration d'ion commun pour un sel un pour un ; si votre sel est AB two ou A two B, développez l'algèbre de bilan de masse séparément. Les contrôles aller-retour sont simples : recalculez à la main moins C plus la racine de C au carré plus quatre Ksp sur deux et confirmez l'égalité avec la solubilité publiée au même arrondi à douze décimales, et confirmez que mettre C à zéro retrouve la racine carrée de Ksp.