KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 12.
W wyrażeniu na iloczyn rozpuszczalności siarczanu(VI) baru: Kso = [Ba2+][SO42-], stężenia jonów Ba2+ i SO42- występują jako
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W iloczynie rozpuszczalności Kso dla BaSO4 w nawiasach kwadratowych występują stężenia jonów w roztworze w stanie równowagi, czyli w roztworze nasyconym pozostającym w kontakcie z osadem. Nie są to stężenia roztworów wyjściowych ani "stężenia w osadzie".

Pełne wyjaśnienie:

Iloczyn rozpuszczalności (Kso, często oznaczany też jako Ksp) opisuje równowagę pomiędzy trudno rozpuszczalną solą w fazie stałej a jonami tej soli w roztworze. Dla siarczanu(VI) baru zachodzi równowaga:

BaSO4(s) ⇄ Ba2+(aq) + SO42-(aq)

W zapisie Kso = [Ba2+][SO42-] nawiasy kwadratowe oznaczają stężenia (ściślej: aktywności, a w zadaniach szkolnych zwykle przybliżane stężeniami) jonów w roztworze w stanie równowagi. Taki stan jest spełniony wtedy, gdy roztwór jest nasycony i pozostaje w kontakcie z osadem BaSO4 (układ dwufazowy: ciało stałe + roztwór).

Dlatego poprawne jest stwierdzenie: "równowagowe stężenia jonów Ba2+ i SO42- w roztworze nasyconym nad osadem BaSO4". To właśnie te wartości spełniają definicję stałej równowagi dla procesu rozpuszczania.

Pozostałe propozycje są błędne z typowych powodów:

  • "stężenia roztworów soli baru i kwasu siarkowego(VI) przed ich zmieszaniem" – to są stężenia początkowe reagentów, nie opisują układu po ustaleniu równowagi rozpuszczania BaSO4.
  • "stężenia jonów ... bezpośrednio po zmieszaniu reagentów" – tu mieszanina może jeszcze nie osiągnąć równowagi; dodatkowo po strąceniu osadu stężenia jonów w roztworze zwykle zmieniają się aż do spełnienia warunku Kso.
  • "równowagowe stężenie jonów ... w strąconym osadzie" – pojęcie stężenia jonów dotyczy roztworu (fazy ciekłej). W osadzie mamy sieć krystaliczną, a jego "udział" w równowadze jest ujęty pośrednio (aktywność ciała stałego przyjmuje się jako stałą).

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się fraza "roztwór nasycony" i "równowaga", to zwykle jest to właściwy trop dla Kso. Dla zadań o strącaniu pamiętaj też o porównaniu iloczynu jonowego z Kso.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Iloczyn rozpuszczalności to stała równowagi opisująca rozpuszczanie trudno rozpuszczalnej soli. Jest iloczynem stężeń (w przybliżeniu) jonów w roztworze nasyconym w stanie równowagi, pozostającym w kontakcie z osadem. Służy do przewidywania strącania.
Podstawia się równowagowe stężenia jonów Ba2+ i SO42- w roztworze nasyconym nad osadem BaSO4. Nie są to stężenia roztworów użytych do zmieszania ani chwilowe stężenia tuż po dodaniu odczynników.
W wyrażeniach stałych równowagi aktywność czystego ciała stałego przyjmuje się jako stałą (umownie 1). Dlatego osad BaSO4 nie pojawia się we wzorze Kso. Informacja o obecności osadu jest jednak kluczowa: to ona oznacza, że roztwór jest nasycony i w równowadze.
Zwykle nie muszą. Bezpośrednio po zmieszaniu roztworów układ może być jeszcze poza równowagą: osad może się dopiero tworzyć lub częściowo rozpuszczać. Dopiero po ustaleniu równowagi (gdy w roztworze pozostają jony w ilości zgodnej z rozpuszczalnością) iloczyn [Ba2+][SO42-] równa się Kso.
Roztwór nasycony to taki, który zawiera maksymalną ilość rozpuszczonego BaSO4 w danych warunkach i jest w równowadze z osadem. Jeśli dodasz więcej soli, nie zwiększy to już stężeń jonów w roztworze (pojawi się więcej osadu), a warunek Kso pozostanie spełniony.
Szukaj słów-kluczy: "równowaga", "roztwór nasycony", "nad osadem", "stała równowagi". W pytaniach o Kso poprawna interpretacja niemal zawsze dotyczy stężeń jonów po ustaleniu równowagi rozpuszczania/strącania, a nie stężeń początkowych reagentów.
Najczęstsze pomyłki to: mylenie Kso ze stężeniami roztworów przed zmieszaniem, traktowanie stężeń "tuż po zmieszaniu" jako równowagowych oraz przypisywanie "stężenia jonów" osadowi. Pomaga pamiętać, że Kso dotyczy roztworu i stanu równowagi.
Tak. W analizie jakościowej i ilościowej porównuje się tzw. iloczyn jonowy (aktualny iloczyn stężeń jonów w mieszaninie) z Kso. Jeśli iloczyn jonowy przekroczy Kso, układ jest przesycony i zwykle dochodzi do strącania, aż do powrotu do warunku równowagi.
Kso jest stałą równowagi dla danej soli w danych warunkach. Iloczyn jonowy to bieżąca wartość [Ba2+][SO42-] obliczona z aktualnych stężeń w roztworze (niekoniecznie w równowadze). Porównanie tych wielkości mówi, czy nastąpi strącanie lub rozpuszczanie.
Opanuj definicję Kso, pojęcie roztworu nasyconego oraz warunek strącania (iloczyn jonowy vs Kso). Przećwicz też typowe zadania: rozpuszczalność molowa, wpływ wspólnego jonu, mieszanie roztworów i określanie, czy powstanie osad. Zwracaj uwagę na słowo "równowaga".
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 45% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "W iloczynie rozpuszczalności Kso dla BaSO4 w nawiasach kwadratowych występują stężenia jonów w roztworze w stanie równowagi, czyli w roztworze nasyconym pozostającym w kontakcie z osadem."

Źródła:

  • Daniel C. Harris, "Quantitative Chemical Analysis", rozdział o równowagach i rozpuszczalności (Solubility Equilibria), wydania akademickie
  • Donald A. Skoog, F. James Holler, Stanley R. Crouch, "Principles of Instrumental Analysis" / materiały wprowadzające do równowag w roztworach i analizy (części o równowagach jonowych), wydania akademickie
  • IUPAC Gold Book: hasła dotyczące "solubility product" oraz "saturated solution" (definicje terminów), https://goldbook.iupac.org/ - dostęp 2026-02-28

Materiały:

  • rozdział z chemii analitycznej o równowagach w roztworach i strącaniu osadów
  • tablice z wartościami Ksp/Kso i przykłady obliczeń iloczynu jonowego
  • zadania rachunkowe: wspólny jon, rozpuszczalność molowa, warunek strącania

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego