Константа растворимости. Растворимость

В системе, состоящей из раствора и осадка, идут два процесса - растворение осадка и осаждение. Равенство скоростей этих двух процессов является условием равновесия.

Насыщенный раствор - это раствор, который находится в равновесии с осадком.

Применим закон действия масс к равновесию между осадком и раствором.

AgCl(тв.) Ag⁺ + Cl^-

Поскольку [AgCl_тв] = const, имеем:

К×[AgCl_тв] = K_SAgCl = [Ag⁺] × [Cl^-] В общем виде имеем:

A_mB_n(тв.) mA⁺ⁿ + nB^-m и K_S(A_mB_n) = [A⁺ⁿ]^m×[B^-m]ⁿ.

Константа растворимости K_S (или произведение растворимости ПР) - произведение концентраций ионов в насыщенном растворе малорастворимого электролита - есть величина постоянная и зависит лишь от температуры.

Примеры величин K_S для ряда солей:

K_S (AgCl) = 1,6 × 10^-10

K_S (Ag₂CrO₄) = 1,1 × 10^-12

K_S (Ag₂S) = 6 × 10^-50.

Растворимость малорастворимого вещества s может быть выражена в молях на литр. В зависимости от величины s вещества могут быть разделены на малорастворимые - s < 10^-4 моль/л, среднерастворимые - 10^-4 моль/л £ s £ 10^-2 моль/л и хорошо растворимые s >10^-2 моль/л.

Растворимость соединений связана с их константой растворимости. Для AgCl имеем:

AgCl (тв.)Ag⁺ + Cl^-

s s s

Растворимость s - молярная концентрация AgCl в растворе:

s = [AgCl_р-р] = m/(M´V) [AgCl_р-р] = s = [Ag⁺] = [Cl^-].

Отсюда K_{S AgCl} = [Ag⁺]×[Cl^-] = s² и s =.

В общем виде для A_mB_n имеем: A_mB_n(тв.)mA⁺ⁿ + nB^-m

s ms ns

K_S(A_mB_n) = [A⁺ⁿ]^m×[B^-m]ⁿ = (ms)^m(ns)ⁿ = m^mnⁿs^m+n.

Пример. Найти растворимость AgCl (K_S = 1,6 × 10^-10) и Ag₂CrO₄ (K_S = 1,2 × 10^-12).

Решение. AgCl Ag⁺ + Cl^-,

K_S = s², s =  = 1,34 × 10^-5 моль/л.

Ag₂CrO₄ 2Ag⁺ + CrO₄^2-

s 2s s

K_S = (2s)² × s = 4s³, s =  = 6,5 × 10^-5 моль/л.

Хотя обычно растворимость тем меньше, чем меньше K_S, в данном случае для соединений разных типов s(AgCl) < s(Ag₂CrO₄), хотя K_S(AgCl) > K_S(Ag₂CrO₄).