Hur många mg av BaCO3 kan lösas i lösningen?

Jodå, det ser korrekt ut. Om jag använder dina beteckningar ska du alltså lösa ekvationen:

$K_{sp}=[Ba^{2+}][CO_3^{2-}]=S_0(S_0+5\cdot 10^{-3})$

Hur gör du när du räknar? Visserligen kommer en del av karbonatjonerna att reagera med vatten och bilda vätekarbonatjoner (samt hydroxidjoner, vilket är anledningen till att pH>7) istället. Troligtvis är den effekten försumbar om du tittar på fördelningsdiagrammet nedan som jag googlade fram lite snabbt. Där kan du se att det finns förhållandevis lite vätekarbonat jämfört med karbonat vid pH 11.

Hej Teraeagle! Tack för ditt svar!

Jag tror inte att jag riktigt hänger med på vad du menar. Du sa att en del av karbonatjonerna att reagera med vatten, men om jag förstår rätt så finns det inget vatten i lösningen. Orkar du förklara till mig vad du menar? :) Jag märkte dock att jag använde mig av S0 istället för Sx... Jag tror att jag borde ha använt mig av Sx eftersom vi har ett medium med godtyckligt pH. 

Nästa del av uträkningen är:

1. Jag gör ett antagande som säger att $S_{x }<< 5 · {10}^{-3}$ och därför kommer $S_x$att försummas och strykas från$(S_x + 5 · {10}^{-3})$.

2. Uträkning: 

 $$\begin{gathered} K_{SP} = \left[B{a}^{2+}\right] \left[C{O_3}^{2-}\right] = S_x· (5·{10}^{-3}) \\ {10}^{-8,2} = S_x · (5 · {10}^{-3}) \\ \frac{{10}^{-8,2}}{5 · {10}^{-3}}=S_x \\ {S}_x=0,000001 mol/L \end{gathered}$$

Detta ska man sedan räkna om till gram. Jag tror att man ska multiplicera $S_x$ med molekylvikten så får man hur många g/L man får.

Alltså: $0,000001 mol/L · 197,35 g/mol = 0,000197 g/L$

Och eftersom vi har 50,00 mL av lösningen så får jag det till: $\frac{0,000197 ·0,050 L}{1000} = 9,85 · {10}^{-9 }mg$

Det är tydligen helt fel svar, då facit säger att massan ska bli 0,012 mg. 

I uppgiften har vi också fått veta att lösningen har pH 11,0. Det gör mig förvirrad för jag vet inte om jag ska använda det någonstans i uträkningen, eller om jag borde dra någon annan slutsats utifrån det. 

Förlåt för så många frågor! 

Du gör uppgiften mycket svårare än den egentligen är. Läs noggrant igenom det jag skrev i mitt inlägg en gång till. Du måste alltså lösa ekvationen:

$10^{-8,2}=S_x(S_x+5\cdot 10^{-3})$

När du har bestämt $S_x$ vet du hur hög bariumkoncentrationen (i mol/dm3) är vid jämvikt, eftersom det var så vi definierade variabeln. För att räkna ut hur många mol barium som finns i lösningen multiplicerar du koncentrationen med lösningens volym. Reaktionsformeln säger sedan att en mol bariumkarbonat ger en mol upplösta bariumjoner. Alltså har vi löst upp lika många mol bariumkarbonat som det finns bariumjoner i lösningen vid jämvikt. Multiplicera då det värdet med bariumkarbonats molmassa för att räkna ut hur många gram av ämnet som har lösts upp.

Det jag försökte beskriva tidigare är att pH 11 inte har någon betydelse för uträkningen. Strunta helt i det.

Be inte om ursäkt för att du har många frågor - det är för att svara på frågor som vi finns här!

Om det inte uttryckligen står i en uppgift att något är löst i t ex eter eller bensen, kan man utgå från att det är en vattenlösning, särskilt om det handlar om en lösning av ett salt. Dessutom står det pH i uppgiften, och då handlar det alltid om vattenlösningar. Titta på definitionen av pH, så ser du att den innehåller koncentrationen av oxoniumjoner, och då är det en vattenlösning.

Nej, koncentrationen av karbonatjoner är inte lika med koncentrationen av bariumjoner - det skulle den ha varit  om man hade löst upp bariumkarbonatet i rent vatten, men nu löstes det upp i en lösning som redan innehåll en förvarbar dos karbonatjoner. Dem kan du inte strunta i!

Wikipedia anger pKa för bikarbonatjonen som 10,3, vilket stämmer dåligt med bilden Teraeagle la upp, där det ser ut som pKa är 9,5 ungefär.

Teraeagle.

Vad är det som jag gör svårt med uppgiften? Ska man inte göra några antaganden i det här fallet, och faktiskt ha med $S_x$ som finns inom parentesen? Vi har inte lärt oss när vi ska och inte ska göra antaganden, utan fått veta att det är bäst att göra dem, så jag antog att det blir bäst att jag gör det. 

Det här är det lösningsförslaget jag har fått med, men jag förstår inte det helt: 

"i. Karbonater hör till kolsyrasystemet och kan alltså ta upp protoner. Vid pH
11,0 kommer dock all karbonat föreligga som $C{O_3}^{2-}$.
ii. Detta är ett exempel av vad som på engelska kallas ”common-ion effect” där
lösligheten påverkas av att en av jonerna redan finns i lösningen (i detta fall $C{O_3}^{2-}$).
iii. Ställ upp jämvikten med start och jämviktsläge. Om $S_0$ är lösligheten i rent vatten
antar vi här att $S_x$ $BaC{O}_3$ kommer lösa sig.
iv. Teckna sedan uttrycket för löslighetsprodukten Ksp=[$B{a}^{2+}$][$C{O_3}^{2-}$]=${10}^{-8,2}$ och
substituera jämviktsuttrycken från iii.
v. Lös sedan för Sx.
vi. Sx har enheten mol/L och anger alltså hur många mol som kan lösas i en liter.
Räkna om detta till hur många gram som kan lösas i en liter med hjälp av
molvikten. Räkna sedan ut hur många milligram detta motsvarar i 50,00 mL. Obs!
Glöm inte att avrund till korrekt antal signifikanta siffror."

Smaragdalena:  

Okej, tack! Bra att komma ihåg det där med pH och vatten. Dock är jag fortfarande lite förvirrad angående varför jag ska ta hänsyn till pH och pKa i uppgiften. Är det något grundläggande jag har missat som jag kan ta igen? Jag får som sagt inte använda värden tagna från internet till den här uppgiften, och i min SI-data står inte pKa för bikarbonatjonen. 

Skulle du kunna berätta lite tydligare var i min lösning som felet ligger? Jag hänger inte riktigt med. 

Vad är det som jag gör svårt med uppgiften? Ska man inte göra några antaganden i det här fallet, och faktiskt ha med Sx som finns inom parentesen? Vi har inte lärt oss när vi ska och inte ska göra antaganden, utan fått veta att det är bäst att göra dem, så jag antog att det blir bäst att jag gör det.

Generellt är det bra att göra (rimliga) antaganden, eftersom det kan förenkla uppgiften. Däremot måste man alltid motivera varför det går att göra antaganden. I det här fallet hade du kunnat hänvisa till att Ksp är väldigt låg, vilket innebär att Sx också kommer att vara väldigt låg. Detta förstärks av den "common ion effect" som facit hänvisar till. Om du är osäker kan du alltid lösa ekvationen utan förenklingar (det är ganska lätt i det här fallet eftersom du slipper nämnare i jämviktsekvationen).

Din förenkling borde fungera, men du gör två fel:

1. Du har avrundat värdet av uttrycket $\frac {10^{-8,2}}{5\cdot 10^{-3}}$ för mycket. Slå det på räknaren och behåll alla värdesiffror i räknaren. Avrunda endast när du har kommit fram till svaret på frågan i uppgiften.
2. Du har gjort fel i enhetsomvandlingen på slutet. Du ska muliplicera istället för att dividera med 1000 för att göra om gram till milligram.

Okej, jag förstår! Tack! Om jag motiverar sådär så kanske jag får VG på tentan! 

Nu har jag slagit hela uträkningen på miniräknaren tillsammans utan att göra varje steg för sig. Det gav mig rätt svar. Vad jobbigt det ska vara att komma fram till rätt svar när man ändå har rätt uträkning (förutom att jag dividerade istället för att multiplicera, såklart)! Vid alla andra uppgifter jag har gjort har jag kunnat avrunda och lösa uppgiften stegvis.

Tack för hjälpen!

Förstod du det som jag skrev om vätekarbonat och kopplingen till pH? Eftersom facit också tog med det kanske det är något som också är viktigt att ha med i sin förklaring.