Произведение растворимости

1. Для выражения растворимости практически нерастворимых веществ используется условная величина – произведение растворимости ПР.

При контакте воды с поверхностью практически нерастворимого вещества, например СаCO₃ начинается выход в раствор незначительного количества ионов Ca²⁺ и CO . Так как скорость растворения υ₁ зависит от количества ионов на поверхности, то можно допустить, что с течением времени она не меняется, то есть:

υ₁ = κ₁

При повышении концентрации ионов в растворе увеличивается υ₂ - скорость перехода ионов из раствора на поверхность твердой фазы. υ₂ зависит от активности ионов, а для сильно разбавленных растворов от концентрации ионов в растворе и выражается уравнением:

При определенной концентрации ионов в растворе скорости растворения и осаждения становятся равны, то есть υ₁ = υ₂. Следовательно

, отсюда

Отношение - величина постоянная, характеризует растворимость труднорастворимого электролита и называется произведением растворимости. В насыщенном растворе CaCO₃ существует равновесие

СаCO₃ ↔ Ca²⁺ + CO

^{твердая фаза раствор}

ПР = a ∙ a =4,8 ∙10^-9 моль/л.

Если при диссоциации электролита, образуется несколько одинаковых ионов, то ПР равно произведению активностей ионов в степени, соответствующей количеству ионов.

Mg₃ (PO₄)₂ ↔ 3Mg²⁺ + 2PO

ПР = a ³ ∙ a ² . Если произведение активностей ионов <ПР – раствор является ненасыщенным.

Если оно равно ПР, то раствор будет насыщенным .

Если произведение активностей ионов > ПР, то раствор является пересыщенным.

Представив вместо активностей ионов значения их концентраций, получим:

a = γ ∙ [Са²⁺]; a = γ ∙[СО ], где

γ – коэффициент активности, то есть отношение активности к истинной концентрации. Тогда

ПР = γ [Са²⁺]∙γ [СО ]

Коэффициенты активности ионов с одинаковой величиной зарядов равны. Следовательно ПР =γ²[Са²⁺]∙γ[СО ], то есть [Са²⁺][СО ]=ПР /γ².

Так как концентрации ионов [Са²⁺] = [СО ], то концентрация каждого из них будет соответствовать молярной концентрации насыщенного раствора.

[Са²⁺] = [СО ]= .

В сильноразбавленных растворах, когда γ = 1

С(моль/л) = , где

С – молярная концентрация насыщенного раствора бинарного электролита. При введении в насыщенный раствор труднорастворимого электролита другого электролита, не содержащего с ним одноименных ионов, наблюдается повышение растворимости. Это явление называется солевым эффектом.

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

Гидролизом называется взаимодействие вещества с водой, при котором составные части вещества соединяются с составными частями воды.

Гидролизу подвержены соединения разных классов, мы будем рассматривать гидролиз солей.

В реакции гидролиза вступают соли образованные: слабой кислотой и слабым основанием; слабой кислотой и сильным основанием; сильной кислотой и слабым основанием.