В насыщенном растворе малорастворимого электролита устанавливается гетерогенное равновесие между твердой фазой и ионами, образующимися при частичном растворении осадка, например
AgCl <=> Аg+ + Cl-
твердая ионы насыщенного
фаза раствора
Для оценки такого равновесного состояния вводится величина - произведение растворимости, обозначаемое ПР.
В насыщенном растворе малорастворимого электролита, произведение молярных концентраций ионов, возведенных в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам, есть величина постоянная при данной температуре и называется произведением растворимости.
ПР(АgСl) = [Аg+]·[Cl-].
В общем виде для малорастворимого электролита МеmАn, диссоциирующего по схеме: MemAn <=> mМеп++nАm-
твердая ионы насыщенного
фаза раствора
Произведение растворимости определяется выражением:
ПР(MemAn) = [Men+ ]m · [Am- ]n,
где [Men+] – равновесная молярная концентрация катиона в насыщенном растворе, моль/ дм3;
[Am- ]- равновесная молярная концентрация аниона в насыщенном растворе, моль/ дм3;
m,n - стехиометрические коэффициенты.
Например, ПP(Fe2S3) = [Fe3+]2·[S2-]3
Вычисление произведения растворимости малорастворимого электролита
ПРИМЕР
Растворимость Аg3Р04 в воде при 20°С равна 0,0065г/дм3. Вычислите произведение растворимости Аg3Р04.
РЕШЕНИЕ
Молярная масса Аg3Р04 равна 418,58 г/моль. Молярная растворимость Аg3Р04 равна
0,0065 / 418,58 = 1,6·10-5 моль/ дм3
В насыщенном растворе Ag3P04 устанавливается равновесие
Аg3Р04 <=> 3Ag++ PO43-,
из которого следует, что концентрации ионов равны:
[Р043-] = 1,6·10-5 моль/ дм3,
[Аg+] = 1,610-5 · 3 = 4,8·10-5 моль/ дм3.
Тогда
ПР(Аg3Р04) = [Аg+]3 · [Р043-]=(4,810-5)3·1,6·10-5= 1,77·10-18.
Вычисление концентраций ионов и растворимости малорастворимого электролита в его насыщенном растворе
ПРИМЕР
Произведение растворимости BaF2 при 18°С равно 1,7·10-6. Рассчитайте концентрации ионов Ва2+ и F- и молярную растворимость BaF2.