ما هي كبريتات الباريوم؟ الصيغة والذوبانية والاتزان

الخلاصة السريعة

قليل الذوبان لا يعني انعدام الأيونات في المحلول.

• BaSO₄ متعادل؛ أيون الكبريتات نفسه شحنته −2. ^[1]
• الاتزان BaSO₄(s) ⇌ Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) يضم صلبًا وأيونات مذابة. ^[2]
• في نموذج التركيز المخفف Ksp ≈ [Ba²⁺][SO₄²⁻]؛ لا نفترض تساوي التركيزين مع وجود أيون مشترك. ^[2]
• في مقارنة نسبية ثابتة الشروط، رفع تركيز الكبريتات من c إلى 4c يقابل انخفاض الباريوم من x إلى x/4.
• في مثال 0.0400 مول، كتلة الملح المحسوبة 9.34 غ؛ هذا لا يعني ذوبانها كلها.

ماذا تعني صيغة BaSO₄؟

تحتوي وحدة الصيغة على باريوم واحد وكبريت واحد وأربعة أكسجين، أي ست ذرات في الجرد المكتوب. مجموعة الكبريتات تبقى وحدة أيونية بشحنة −2. ^[1]

جرد الشحنة (+2) + (−2) = 0. لذلك لا نضاعف مجموعة الكبريتات في الصيغة لمجرد أن رقم شحنتها اثنان.

في مثال كتلي نختار 0.0400 مول: m = 0.0400 × 233.39 = 9.3356 g، أي 9.34 غ بعد التقريب. الحساب يخص كمية الملح، ولا يفترض أن هذه الكمية كلها تذوب.

الذوبانية وحاصل الإذابة

كبريتات الباريوم من الأملاح قليلة الذوبان. مع وجود صلب ومحلول مشبع تتوازن عمليتا الذوبان والترسيب، ويبقى جزء من المادة مذابًا. ^[2]

يكتب نموذج التركيز Ksp ≈ [Ba²⁺][SO₄²⁻] في وصف مخفف. عند غياب مصادر أخرى للأيونين والتفاعلات المؤثرة، يساوي كل تركيز الذوبانية المولية s، فيصير التعبير Ksp ≈ s². ^[2]

وجود الكبريتات من مصدر آخر يلغي افتراض تساوي التركيزين؛ لا نستعمل الجذر التربيعي آليًا لكل محلول. ^[2]

مثال نسبي للأيون المشترك

نقارن حالتين افتراضيتين عند حرارة ثابتة، مع بقاء صلب وفي تقريب التركيز نفسه. في الأولى نسمي تركيز الكبريتات c والباريوم x، فيكون حاصل الضرب xc.

في الثانية نختار تركيز كبريتات 4c عند الاتزان. حتى يبقى حاصل الضرب نفسه، يكون تركيز الباريوم x/4، لأن (x/4) × 4c = xc.

هذه مقارنة جبرية مفترضة، وليست قيم ذوبانية مقيسة أو وصفًا لخلط محاليل. زيادة الأيون المشترك تخفض ذوبانية الملح ضمن هذا النموذج. ^[2]