難溶電解質(zhì)的溶度積

難溶電解質(zhì)的溶度積溶度積嚴(yán)格地說(shuō)，在水中絕對(duì)不溶的物質(zhì)是不存在的。通常將溶解度小于0.01g/L的物質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。例如，在一定溫度下，將過(guò)量AgCl固體投入水中，A計(jì)和Cl-離子在水分子的作用下會(huì)不斷離開(kāi)固體表面而進(jìn)入溶液，形成水合離子，這是AgCl的溶解過(guò)程。同時(shí)，已溶解的A計(jì)和Cl-離子又會(huì)因固體表面的異號(hào)電荷離子的吸引而回到固體表面，這就是AgCl的沉淀過(guò)程。當(dāng)沉淀與溶解兩過(guò)程達(dá)到平衡時(shí)，此時(shí)的狀態(tài)稱為沉淀溶解平衡。溶解AgCl(s)二二二二Ag++Cl—(未溶解固體)沉淀(已溶解的水合離子)根據(jù)平衡原理，其平衡常數(shù)可表示為但因c(AgCl)為常數(shù)，a(A計(jì))二c(Ag+),a(Cl-)=c(Cl-)故上式可寫(xiě)成?°?a(Ag+)´a(Cl-)=c(Ag+)´c(Cl-)=K=Ksp即為多相離子平衡的平衡常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)(可簡(jiǎn)稱溶度積)。對(duì)于一般的難溶電解質(zhì)AmBn的沉淀溶解平衡AmBn(s)二二二二mAn++nBm-Ksp=c^m(An+)xc^n(Bm-)上式的意義是：在一定溫度下，難溶電解質(zhì)飽和溶液中各離子濃度冪的乘積為一常數(shù)。嚴(yán)格地說(shuō)，應(yīng)該用溶解平衡時(shí)各離子活度冪的乘積來(lái)表示。但由于難溶電解質(zhì)的溶解度很小，溶液的濃度很稀。一般計(jì)算中，可用濃度代替活度。Ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)溶解能力的大小。Ksp越小，則該難溶電解質(zhì)的溶解度越小。Ksp的物理意義；Ksp的大小只與此時(shí)溫度有關(guān)，而與難溶電解質(zhì)的質(zhì)量無(wú)關(guān)；表達(dá)式中的濃度是沉淀溶解達(dá)平衡時(shí)離子的濃度，此時(shí)的溶液是飽和或準(zhǔn)飽和溶液；由Ksp的大小可以比較同種類型難溶電解質(zhì)的溶解度的大??；不同類型的難溶電解質(zhì)不能用Ksp比較溶解度的大小。編輯本段溶解度和溶度積的相互換算Ksp與S均可判斷溶解度大小，二者有無(wú)關(guān)系？根據(jù)溶度積常數(shù)關(guān)系式，可以進(jìn)行溶度積和溶解度之間的計(jì)算。但在換算時(shí)必須注意采用物質(zhì)的量濃度(單位用mol/L)作單位。另外，由于難

溶電解質(zhì)的溶解度很小，溶液很稀，難溶電解質(zhì)飽和溶液的密度可認(rèn)為近似等于水的密度，即1kg/L。例1已知AgCl在298K時(shí)的溶度積為1.8x10八-10，求AgCl的溶解度。解：設(shè)AgCl的溶解度為xmol/LAgCl(s)=(可逆)=Ag++Cl-平衡濃度xxKsp(AgCl)=c(Ag+)xc(Cl-)=x“2x=1.34x10"-5mol/L/.AgCl飽和溶液濃度為1.34x10"-5mol/LS=m(AgCl)=nM(AgCl)=c(AgCl)VM=1.9229x10"-3g例2:298K時(shí)，Ag2CrO4飽和溶液濃度為1.3x10"-4mol/L，計(jì)算Ag2CrO4的溶度積。S=4.316x10"-2gc(Ag)=2x1.34x10mol?L=2.68x10mol?L,c(CrO4-)=1.34x10mol?L;Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag)?c(CrO4-)=(2.68x10)x1.34x10=9.62x10。從上述兩例的計(jì)算可以看出，AgCl的溶度積(1.8x10"-10)比Ag2CrO4的溶度積(9.62x10"-12)大，AgCl的溶解度卻比Ag2CrO4的溶解度(4.316x10"-2)小，這是由于AgCl的溶度積表達(dá)式與Ag2CrO4的溶度積表達(dá)式不同所致。因此，只有對(duì)同一類型的難溶電解質(zhì)，才能應(yīng)用溶度積來(lái)直接比較其溶解度的相對(duì)大小。而對(duì)于不同類型的難溶電解質(zhì)，則不能簡(jiǎn)單地進(jìn)行比較，要通過(guò)計(jì)算才能比較。溶度積和溶解度的聯(lián)系與差別與溶解度概念應(yīng)用范圍不同，Ksp0只用來(lái)表示難溶電解質(zhì)的溶解度；Ksp0不受離子濃度的影響，而溶解度則不同。用Ksp0比較難溶電解質(zhì)的溶解性能只能在相同類型化合物之間進(jìn)行，溶解度則比較直觀。難溶物飽和溶液的判斷：—定溫度下，某物質(zhì)在水中的溶解度為Qc;當(dāng)Qc>Ksp，溶液過(guò)飽和，有沉淀析出，直到溶液到達(dá)新的平衡；當(dāng)Qc=Ksp，溶液恰好飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；當(dāng)Qc<Ksp，溶液未達(dá)到飽和，無(wú)沉淀析出，若加入過(guò)量難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直到溶液飽和。

上述三條也稱為溶度積規(guī)則。它是難溶電解質(zhì)關(guān)于沉淀生成和溶解平衡移動(dòng)規(guī)律的總結(jié)?？刂齐x子濃度，就可以使系統(tǒng)生成沉淀或使沉淀溶解。溶度積規(guī)則的應(yīng)用：判斷沉淀的生成和溶解控制離子濃度使反應(yīng)向需要的方向移動(dòng)。在某難溶電解質(zhì)的溶液中，要使該物質(zhì)的沉淀生成，根據(jù)溶度積規(guī)則，則必須達(dá)到沉淀生成的必要條件，即Qc>Ksp例：(1)將等體積的4X10-5mol.L-1AgN03和4xlO-5mol.L-1K2CrO4混合時(shí)，有無(wú)磚紅色Ag2CrO4沉淀析出？Q=[A計(jì)][Cr042-]=8x10^-15<K