Произведение растворимости. Условия выпадения осадков труднорастворимых электролитов

Произведение растворимости – произведение концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянных температуре и давлении. Произведение растворимости – величина постоянная. При постоянной температуре в насыщенных водных растворах малорастворимых электролитов устанавливает равновесие между твёрдым веществом и ионами, образующими вещество.

Условия выпадения осадков труднорастворимых электролитов. Произведение растворимости

Поскольку абсолютно нерастворимых веществ нет, какая - то часть AgCl перейдёт в раствор. Поскольку AgCl - сильный электролит, все молекулы, перешедшие в раствор, диссоциируют на ионы, и в растворе будут находится ионы.

Любой раствор может быть насыщенным, ненасыщенным и перенасыщенным.

Ненасыщенным называют раствор, в котором при данной температуре можно растворить ещё какое - то количество данного вещества.

Насыщенным называют раствор, в котором скорость реакции растворения равна скорости реакции осаждения.

Концентрация насыщенного раствора для данного вещества при данной температуре есть величина постоянная, следовательно в насыщенном растворе концентрации ионов данного электролита являются константами.

Перенасыщенными называют растворы, которые содержат осадок.

Насыщенные растворы трудно растворимых электролитов характеризуется величиной, называемой произведением растворимости.

AB - трудно растворимый электролит

AB=A⁺+B^-

ПР_АВ = [A⁺]*[B^-] - насыщенный раствор,

ПР_АВ > [A⁺]*[B^-] - ненасыщенный раствор,

ПР_АВ < [Ag⁺]*[B^-] - перенасыщенный раствор.

Be(OH)₃ Bi³⁺+3OH^-

ПР_Bi(OH)3 = [Bi³⁺]*[OH^--]³.

Добавление в раствор одноимённых ионов труднорастворимого электролита способствует выпадению в осадок иона противоположного знака

PbSO₄ = Pb²⁺ + SO₄^2-

ПРPbSO₄ = [Pb²⁺]*[ SO₄^2-] = 2,2*10^-1

Na₂SO₄ = 2Na⁺ + SO₄^2-

[Pb²⁺] .

Диссоциация воды

Одним из важнейших растворителей является вода. Являясь слабым электролитом, вода в незначительной степени диссоциирует на ионы:

H₂O H⁺ + OH^-.

В чистой воде концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов равны:

[H⁺]=[OH^-].

Измерения электропроводности чистой воды показали, что при 22 °С степень ее ионизации a = 1,8^.10^-9. Так как в 1 литре воды содержится

1000/M(H₂O) = 1000/18 = 55,55 моль,

то концентрация ионов будет равна

[H+] = [OH-] = 1,8^.10^-9.55,54 = 10^-7 моль/л,

а произведение равновесных концентраций:

[H⁺][OH^-] = 10^-14 = K_w.

При данной температуре величина K_w является постоянной и называется ионным произведением воды.

Постоянство величины K_w позволяет утверждать, что при увеличении в растворе концентрации ионов водорода H⁺ (растворение кислоты) происходит уменьшение концентрации гидроксид-ионов, и наоборот.

Если [H⁺]=[OH^-]=10^-7 моль/л, то среда раствор нейтральная;

если [H⁺]>10^-7 моль/л, то раствор кислый;

если [OH^-]>10^-7 моль/л, то раствор щелочной.

Поскольку значения концентрации ионов водорода в химии растворов используется очень часто, то для удобства введено представление о водородном показателе.