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一. 沉淀溶解平衡和溶度积常数
(一)、沉淀溶解平衡
在一定条件下当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时,此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡,称为沉淀溶解平衡。
沉淀溶解平衡时的溶液是饱和溶液。沉淀溶解平衡是一种多相平衡,即在未完全溶解的固体与溶液中的离子之间建立的动态平衡体系。
例如AgCl 难溶电解质的沉淀溶解平衡过程可以用化学反应方程式表示为:
AgCl (s) = Ag+ + Cl-
(二)、 溶度积常数
根据化学平衡原理,平衡体系中有关组分的平衡浓度存在着常数关系。因为固体状态存在的物质的浓度不写在平衡关系式中,所以AgCl的平衡常数表达式为:
AgCl(s) = Ag+ + Cl-
Ksp AgCl = [Ag+][Cl-]
Ksp是一个化学平衡常数,称为难溶电解质的溶度积常数,简称溶度积。
Ksp的意义表示在难溶电解质饱和溶液中,有关离子浓度幂的乘积在一定温度下是个常数。
溶度积常数是物质的特征常数,其数值的大小与难溶电解质的本性有关,反映了物质的溶解程度和溶解能力。不同的物质有不同的溶度积常数。溶度积数值的大小与温度有关,不同温度条件下,同一物质的溶解度不同,平衡体系中实际解离的有关离子的浓度不同,溶度积的数值也不同。溶度积常数与组分的初始浓度和体系中存在的其它物质的浓度无关。
溶度积表达式与难溶电解质的类型有关,即与物质在水溶液中的解离方式有关。例如:
难溶电解质的类型 解离方式 Ksp表达式
AB BaSO4 BaSO4(s) = Ba2+ + SO42- Ksp =[Ba2+ ][SO42-]
A2B AB2 AgCrO4 Ag2CrO4(s)= 2Ag+ + CrO42- Ksp=[Ag+ ]2[CrO42-]
AB2 Mg(OH)2 Mg(OH)2(s)= Mg2+ + 2OH- Ksp=[Mg2+ ][OH-]2
AB3 Fe(OH)3 Fe(OH)3(s)= Fe3+ + 3OH- Ksp=[Fe3+ ][OH-]3
(三)、溶度积与溶解度
一定温度下饱和溶液中所含溶质的量,叫该溶质在该温度下的溶解度,在研究沉淀溶解平衡体系问题时常以摩尔浓度为单位。
溶解度(S)和溶度积(Ksp)都可以用来表示物质的溶解能力。根据难溶电解质的沉淀溶解平衡的有关组分与溶解度的相互关系,可以进行溶解度和溶度积的互相换算。由于不同类型的难溶电解质在水溶液中的解离方式不同,溶解度(S)与溶度积(Ksp)之间的换算关系也不同。
溶解度与溶度积之间的换算关系
难溶电解质的类型 解离方式 Ksp与S的关系 换算公式
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AB AB(s)= A+ +B2 Ksp =[A+ ][B-]=S2 S = (Ksp) 1/2
A2B (AB2) A2B(s)= 2A+ + B2- Ksp=[A+ (责任编辑:)