Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

10.7: Рівноваги розчинності

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    18092

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    У главі 5 ми дізналися про клас реакцій, які передбачали утворення твердого тіла, яке було «нерозчинним» у воді і випало в осад з розчину. У цих «реакціях опадів» одна іонна сіль була описана як «нерозчинна», що рухає реакцією в бік утворення продуктів. Хлорид срібла є класичним прикладом цього. Якщо змішати нітрат срібла (майже всі нітратні солі «розчинні» у воді) з хлоридом натрію, утворюється рясний білий осад хлориду срібла і нітрат срібла вважався «нерозчинним».

    Тим не менш, якщо ви взяли прозорий розчин зверху осад хлориду срібла і зробили хімічний аналіз, там будуть іони натрію, нітратні іони, а також сліди іонів хлориду і іонів срібла. Концентрації іонів срібла та хлориду становили б приблизно 1,67 × 10 -5 М, що набагато нижче концентрацій, з якими ми зазвичай працюємо, отже, ми говоримо, що хлорид срібла «нерозчинний у воді». Це, звичайно, не відповідає дійсності. Розчинність - це рівновага, при якому іони залишають тверду поверхню і переходять в розчин одночасно з тим, що іони повторно осідають на твердій поверхні. Для хлориду срібла ми могли б написати вираз рівноваги як:

    \[\ce{AgCl(s) + H2O(l) <=> Ag^{+}(aq) + Cl^{-}(aq)} \nonumber\]

    Для того, щоб написати вираз для константи рівноваги для цієї реакції розчинності, нам потрібно згадати правила, зазначені в розділі 10.2 цієї глави; Правило #4 говорить: «Реагенти або продукти, які присутні у вигляді твердих речовин або рідин або розчинника, всі мають значення активності 1, і тому вони роблять не впливає на значення вираження рівноваги». Оскільки хлорид срібла є твердою речовиною, а вода - розчинником, вираз для постійної рівноваги просто,

    \[K_{sp}=[Ag^{+}][Cl^{-}] \nonumber \]

    Зверніть увагу, що ми позначили постійну рівноваги як K sp, де «sp» відноситься до рівноваги розчинності, або «продукт розчинності» (добуток концентрацій іонів). Ми можемо обчислити значення K sp для хлориду срібла з аналітичних даних, які ми навели вище; водний розчин над твердим хлоридом срібла має концентрацію іонів срібла і хлориду 1,67 × 10 -5 М, при 25˚ С. концентрації іонів срібла і хлориду становлять як 1,67 × 10 -5 М, значення K sp при цих умовах повинно бути:

    \[K_{sp}=[Ag^{+}][Cl^{-}]=(1.67\times 10^{-5})^{2}=2.79\times 10^{-10} \nonumber \]

    Це дуже мало, враховуючи, що K sp для хлориду натрію становить близько 29!

    Для такої солі, як PBi 2 хімічний аналіз говорить нам, що концентрація свинцю в насиченому розчині (максимальна рівноважна розчинність при заданому наборі умов, таких як температура, тиск і т.д.) становить близько 1,30 × 10 -3 М. Для того щоб розрахувати K sp для йодиду свинцю (II) потрібно спочатку написати хімічне рівняння, а потім рівноважний вираз для K sp, а потім просто замінити іонні концентрації.

    \[\ce{PbI2(s) <=> Pb^{2+}(aq) + 2 I^{-}(aq)} \nonumber\]

    При цьому пам'ятайте, що на кожен іон свинцю є два йодидних іона, тому концентрації свинцю (II) і йодиду становлять 1,30 × 10 -3 М і 2,60 × 10 -3 М відповідно.

    \[K_{sp}=[Pb^{2+}][I^{-}]^{2}=(1.30\times 10^{-3})(2.60\times 10^{-3})^{2}=8.79\times 10^{-9} \nonumber \]