Произведение растворимости

Большинство веществ обладают малой растворимостью в воде и других растворителях. В насыщенном растворе малорастворимого электролита устанавливается гетерогенное равновесие между твердой фазой и ионами, образующимися при частичном растворении осадка.

Так, в насыщенном растворе электролита АnBm, находящегося в равновесии с его твердой фазой, будет протекать следующий обратимый процесс:

растворение

АnBm (т) ↔ nА^m+(р-р) + mB^n-(р-р)

осаждение

Этот процесс протекает на поверхности осадка. Состояние этого равновесия по закону действующих масс количественно характеризуется константой, называемой произведением растворимости (ПР):

ПР (AnBm)=[A^m+]ⁿ ∙ [B^n–]^m

В насыщенном растворе малорастворимого электролита произведение молярных концентраций ионов, возведенных в степени, равны их стехиометрическим коэффициентам, есть величина постоянная при данной температуре, и называется произведением растворимости.

ПР – табличная величина. Например, ПР(СаSO₄)=2,5∙10^-5, ПР(AgCl)=1,8∙10^-10. Из двух однотипных солей большей растворимостью обладает та соль, у которой ПР больше – это СаSO₄.

CaSO₄ ↔ Ca²⁺ + SO₄^2-

ПР(CaSO₄) = [ Ca²⁺] ∙ [ SO₄^2-]

[ Ca²⁺] = [ SO₄^2-] = s

ПР(CaSO₄) = s²

s =

PbI₂ ↔ Pb²⁺ + 2I^-

ПР(PbI₂) = [Pb²⁺ ] ∙ [ I^-]²

[ Pb²⁺] =s, [ I^-] = 2s

ПР(CaSO₄) = s ∙ (2s)² = 4s³

s =

Следовательно, произведение растворимости и растворимость – взаимосвязанные величины, поэтому по известной растворимости вещества можно найти значение произведения растворимости и наоборот.

Если фактическое произведение концентраций (ПС) ионов в некотором растворе превышает значение ПР, т.е. ПС>ПР, то раствор является пересыщенным и из него выпадает осадок. Если ПС<ПР, то осадок растворяется – ненасыщенный раствор. Если ПС=ПР, то система находится в состоянии равновесия – насыщенный раствор.