Произведение растворимости.Материалы / Электролиты и их свойства / Произведение растворимости.Страница 1
При растворении твердого тела в воде растворение прекращается, когда получается насыщенный раствор, т. е. когда между растворяемым веществом и находящимися в растворе молекулами того же вещества установится равновесие. При растворении электролита, например, соли, в раствор переходят не молекулы, а ионы; следовательно, и равновесие в насыщенном растворе устанавливается между твердой солью и перешедшими в раствор ионами. Например, в насыщенном растворе сульфата кальция устанавливается равновесие твердая ионы в соль растворе
CaSO4 ↔Са2+ + SO42-
Константа равновесия для этого процесса выразится уравнением:
К = [Са2+] [SO42-]
[CaSO4]
Знаменатель дроби — концентрация твердой соли — представляет собою постоянную величину, которую можно ввести в константу.
Тогда, обозначая
К = [CaSO4] = К’
получим
[Са2+] [SO42-] = К’
Таким образом, в насыщенном растворе электролита произведение концентраций его ионов есть величина постоянная при данной температуре. Эта величина количественно характеризует способность электролита растворяться; ее называют произведением растворимости электролита и обозначают буквами ПР.
Заменив величину К’ на ПРCaSO4, получим:
ПРCaSO4 = [Са2+] [SO42-]
Численное значение произведения растворимости электролита нетрудно найти, зная его растворимость. Например, растворимость сульфата кальция при 20°С равна 1,5∙10-2 моль/л. Это значит, что в насыщенном растворе концентрация каждого из ионов Са2+ и SO42- равна 1,5∙10-2 моль/л.
Следовательно, произведение растворимости этой соли
ПРCaSO4 = [Са2+] [SO42-] = (1,5∙10-2)2 = 2,25∙10-4
В тех случаях, когда электролит содержит два или несколько одинаковых ионов, концентрации этих ионов при вычислении произведения растворимости должны быть возведены в соответствующие степени. Например:
ПРРbCl2 = [Pb2+] [I-]2
Знание произведения растворимости позволяет решать вопросы, связанные с образованием или растворением осадков при химических реакциях, что особенно важно для аналитической химии. Надо, однако, иметь в виду, что произведение растворимости, вычисленное без учета коэффициентов активности, является постоянной величиной только для малорастворимых электролитов и при условии, что концентрации других находящихся в растворе ионов невелики. Это объясняется тем, что коэффициенты активности близки к единице только в очень разбавленных растворах. Для хорошо растворимых электролитов значение произведения концентраций ионов в насыщенном растворе может сильно изменяться в присутствии других веществ. Это происходит вследствие изменения коэффициентов активности ионов. Поэтому расчеты, производимые по произведению растворимости без учета коэффициентов активности, приводят в этих случаях к неверным результатам.
В табл.3 приведены величины произведения растворимости некоторых малорастворимых соединений в воде.
Таблица 3.
Произведение растворимости некоторых веществ при 25°С
Соединение |
Произведение растворимости |
Соединение |
Произведение растворимости |
AgCl AgBr AgI Cu(OH)2 Zn(OH)2 BaSO4 CaSO4 |
1,8∙10-10 6∙10-13 1∙10-16 2,2∙10-20 1∙10-17 1,1∙10-10 1,3∙10-4 |
CaCO3 CuS Cu2S FeS HgS MnS ZnS |
5∙10-9 6∙10-36 1∙10-48 5∙10-18 10-52 2,5∙10-10 10-23 |
Смотрите также
Использование отходов сельскохозяйственного производства
Наличие большого количества
отходов химической промышленности, сельскохозяйственного производства,
различных видов бытовых отходов может быть неплохой альтернативой традиционным
наполнителя ...
Алхимический рецепт
Перед вами алхимическая формула, содержащаяся в трактате Майкла Скотта «Об алхимии».
«Медибибаз, сарацин из Африки, некогда превращал свинец в золото (следующим образом).
Возьмите свинец и расплавь ...
Методы определения содержания свинца, цинка, серебра в питьевой воде
Настоящий стандарт распространяется на питьевую
воду и устанавливает методы определения содержания свинца, цинка и серебра.
Пробы воды отбирают по ГОСТ 2874—82 и ГОСТ
24481—80
Объем пр ...