1471816c787450293063998795391 n

sianej i rozpuszczonej, ustala się stan równowagi między substancją w roztwoiro ■ ’J osadem. Jeżeli substancja rozpuszczona jest mocnym elektrolitem, na przykład J rozpuszczalną solą, to nasycony roztwór zawiera poszczególne jony tej soli. klm» i zostają w równowadze z fazą stałą, na przykład:

CaSO._Kt) ^ Ca²‘_(f) + S0₄²"_<t)

Stan równowagi międzyfazowej opisuje - jak każdą równowagę chemiczną pławo d/ialania mas i stała rówmowagi K:

K -

(CaSO^J

Wartość liczbowa stałej równowagi jest niezmienna w stałej temperaturze Nłtjt zmienny jest również człon [CaSO^,], który można przenieść na lewą stronę równaniu;

K ■ (CaSO_w) = [Ca^:'_(rt] [S<V ,„]

aby w ten sposób uzyskać nową stalą, nazywaną iloczynem rozpuszczalności i o/n« j c/aną symbolem K, (indeks s od ang. solubility - rozpuszczalność):

K, - [CV_m] [SO.%,]

Należy podkreślić, że iloczyn rozpuszczalności jest iloczynem stężeń molou\rt> j jonów w nasyconym roztworze. Aktualny iloczyn stężeń jonów jest równy iloczynów t rozpuszczalności dopóty, dopóki istnieje faza stała. Nic ma znaczenia, czy jest jej kilku j miligramów, czy kilka gramów. W roztworach nienasyconych aktualny iloczyn stężeft jest mniejszy od iloczynu rozpuszczalności.    :

W przypadku elektrolitów niebinamych A_nB_m dysocjujących według schematu:    j

A„B„ -> nA'* + otB'

iloczyn rozpuszczalności jest iloczynem stężeń molowych jonów w wykładnikach |W lęgowych współczynników stcchiomctrycznych (,n, m) określających liczbę moli jonów lanego znaku powstających z jednego mola fazy stałej A^B*,:    , • »

K, - [A*]" • [B'']"    1

Na przykład dla BijS₃:

K, - [Bi^,4j² • [&?

Posługując się iloczynem rozpuszczalności, można przeprowadzić szereg ważnych •bliczcń związanych z rozpuszczalnością elektrolitu.

Rozpuszczalność można oznaczyć doświadczalnie, jeżeli jest znaczna, ale w przy i, udku substancji słabo rozpuszczalnych bywa to niewykonalne. Natomiast iloczyny >zpuszczalności obliczone z danych termodynamicznych dla wielkiej liczby substancji j |H>wszechnic dostępne w tablicach.

W obliczeniach tych najwygodniej jest posługiwać się rozpuszczalnością molową >), która jest równa liczbie moli substancji rozpuszczonej w 1 litrze nasyconego roz-

v, l L J

•t v\ tęc |x> prostu stężeniem molowym nasyconego roztworu w określonej temperaturze.

W przypadku substancji jonowej A_nB„, będącej mocnym elektrolitem, określenie „mol substancji rozpuszczonej” należy rozumieć jako mol jednostek formalnych ^{1 v} (B' które przeszły z fazy stałej do roztworu. Rozpuszczalność molowa takiej tuliNluncji jest równa liczbie moli jednostek formalnych w jednym litrze nasyconego lo/tworu.

Przykład 7.6 Obliczanie rozpuszczalności molowej soli trudno rozpuszczalnej

o znanym iloczynie rozpuszczalności

«>l>liczyć rozpuszczalność molową soli Pbl,. Jej iloczyn rozpuszczalności wynosi 1,4 • 10-®. Rozwiązanie

Równowagę W roztworze nasyconym Pbl; przedstawia równanie:

Pbl; <± Pb²* + 21-

lUnzyn rozpuszczalności K, = |Pb²*| IP|²

Rozpuszczalność molowa S jest równa całkowitemu stężeniu molowemu substancji rozpusz-. /onej. Tyle samo, czyli S, wynosi stężenie jonów Pb*'’, ale stężenie jonów I jest dwukrotnie większe:

Zatem

[Pb²*] = S |l|² = 25

Odpowiedź: Rozpuszczalność molowa soli Pbl; wynosi 1,5 • I0'¹ mol/l. Uwagi:

I. Zależność między rozpuszczalnością molową (S) i iloczynem rozpuszczalności (K,> można uogólnić. Dla równowagi:

A₀8₀, nA^;* + mfp-

zachodzą relacje:

K, = |A"1" |B> |"; IA-) - nS; 18*1 - mS K, ■ (r»S)" • (mS)" => K, = nⁿm^mS⁰”ⁿ*

Na przykład dla elektrolitu czterojonowego AB,:

n« 1, ma 3, K,a 1¹.3*.S“*¹¹ - 27S* Dla elektrolitu trójjonowego ABC, np. MgNH₄P0₄:

MgNH₄P0₄ ** Mg²* + NH₄* + P0₄^v |Mg^ł*| » |NH₄*1 a 1PO/-1 - S K. - S-S-S - S’

17