Добуток розчинності

Якщо кристали малорозчинної солі побудовані з іонів, то в розчин переходять не молекули, а іони солі. Для малорозчинної сполуки, наприклад BaSO₄ або AgCl, яка знаходиться в рівновазі зі своїм насиченим розчином, рівняння динамічної рівноваги має такий вигляд:

BaSO₄ Û Ba²⁺ + SO₄^2-,

Тверда фаза Насичений розчин

тобто за постійної температури за одиницю часу в розчин переходить така кількість солі, яка за цей же час із розчину випадає в осад (тверду фазу). Оскільки числове значення знаменника у виразі константи рівноваги дорівнюватиме 1 (для чистої твердої речовини), для наведеного вище зворотного процесу за постійної температури

[Ba²⁺]∙[SO₄^2-] = K,

де К – константа рівноваги між малорозчинною сполукою та її іонами
в розчині.

Із рівняння випливає, що в насиченому за певної температури розчині добуток концентрацій іонів малорозчинного електроліту являє собою сталу величину, яка називається добутком розчинності і позначається ДР. Тоді для насиченого розчину BaSO₄ (при 25⁰) запишемо так:

ДР (BaSO₄) = [Ba²⁺]∙[SO₄^2-]=1∙10^-10.

У загальному вигляді вираз добутку розчинності насиченого розчину малорозчинної речовини K_xA_y, яка розпадається на іони за рівнянням

K_xA_y Û xK^y+ + yA^x-,

буде мати такий вигляд:

ДР (K_xA_y) = [K^y+]^x∙[A^x-]^y.

Наприклад, для малорозчинних у воді солей Ag₂S та Ba₃(PO₄)₂ маємо:

,

.

,

.

Виходячи з добутків розчинності (табличних даних) можна розрахувати розчинність різних важкорозчинних сполук і навпаки.

Наприклад: ,

або

Оскільки ДР сполуки за певної температури є сталою величиною, то збільшення концентрації в розчині одного з іонів, на які дисоціює дана сполука, обумовлює зменшення концентрації іншого. Так, якщо до насиченого розчину додати розчин сполуки, яка містить іон , то рівновага порушиться і відповідно до принципу Ле Шателье зміститься вліво, тобто в осад почне випадати . Те саме відбувається в разі введення в насичений розчин надлишку іонів барію.

Таким чином, введення однойменних іонів у розчин малорозчинного електроліту зменшує його розчинність (це відбувається до певної межі, оскільки надлишок однойменного іона кількістю, що перебільшує 50%, починає сприяти розчиненню). Цей висновок має велике практичне значення, зокрема в кількісному аналізі, оскільки дає можливість практично повністю осаджувати той чи інший іон у вигляді малорозчинної сполуки.

Дата добавления: 2015-12-08