Szukane:

$\left[C{a}^{2+}\right]=?$  

 

Rozwiązanie:

a) CaCO₃

Zapisujemy równanie dysocjacji dla węglanu wapnia:

$CaC{O}_3\rightleftarrows C{a}^{2+}+C{O}_3^{2-}$  

Zapiszmy wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności soli CaCO₃:

$K_s=\left[C{a}^{2+}\right]\cdot \left[C{O}_2^{2-}\right]$  

Z tabeli znajdującej się na stronie 238. odczytujemy rozpuszczalność dla CaCO₃, wynosi: 

$K_s=3,36\cdot {10}^{-9}$  

Dla jonów zapisujemy wyrażenia dla rozpuszczalności molowej:

$\left[C{a}^{2+}\right]=S$  

$\left[C{O}_3^{2-}\right]=S$  

podstawiamy je do wyrażenia na iloczyn rozpuszczalności:

$K_s=S\cdot S$  

obliczamy rozpuszczalność molową:

$S^2=K_s$  

$S=\sqrt{K_s}$  

$S=\sqrt{3,36\cdot {10}^{-9}}=5,796\cdot {10}^{-5}\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

Rozpuszczalność molowa jest równa stężenie jonów Ca²⁺:

$\left[C{a}^{2+}\right]-S=5,8\cdot {10}^{-5}\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

 

b) CaF₂

Zapiszmy wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności dla soli CaF₂:

$K_s=\left[C{a}^{2+}\right]\cdot {\left[F^{-}\right]}^2$  

Z tabeli znajdującej się na stronie 238. odczytujemy rozpuszczalność dla CaF₂, wynosi: 

$K_s=2,88\cdot {10}^{-11}$  

dla jonów zapisujemy wyrażenia dla rozpuszczalności molowej:

$\left[C{a}^{2+}\right]=S$  

$\left[F^{-}\right]=2S$  

podstawiamy je do wyrażenia na iloczyn rozpuszczalność:

$K_s=S\cdot {\left(2S\right)}^2$  

$K_s=4S^3$  

wyznaczamy rozpuszczalność molową:

$S=\sqrt[3]{\frac{K_s}{4}}$  

$S=\sqrt[3]{\frac{2,88\cdot {10}^{-11}}{4}}=1,93\cdot {10}^{-4}\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

rozpuszczalność molowa jest równa stężeniu molowemu jonów Ca²⁺:

$\left[C{a}^{2+}\right]=S=1,93\cdot {10}^{-4}\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

Stężenie jonów Ca2+ jest większe w roztworze soli CaF₂.

Obliczamy ile razy stężenie jonów Ca²⁺ jest większe w soli CaF₂ niż w CaCO₃:

$\frac{1,93\cdot {10}^{-4}}{5,8\cdot {10}^{-5}}=3,3$