118
5. Równowagi .tonowe w rozcieńczonych roztworach wodnych
SOL
Iloczyn rozpunauilnoócl
'AD
OM
■ 100%
a=
• Stałe równowagi K* i Kb noszą nazwę stałych protolizy (dysocjacji). Są to wielkości bezwymiarowe. Stała Ka (K*) jest funkcją temperatury i nic zależy od stężenia. Oznacza to, że w stałej temperaturze zmiana stężenia któregokolwiek ze składników roztworu spowodąje zmianę stężeń pozostałych, ale zawsze K* (K*) ■ const.
Wartości stałych wyznacza się na drodze doświadczalnej. Zmieniają się one w szerokim zakresie 10”ł0 - I08, Aby nie operować potęgami, często wartości stałych podaje się w postaci wykładnika pX:
pK, — logK* K.- lO""*1’
Stopień protolizy (dysocjacji) a zdefiniowany jest równaniem: liczba cząsteczek (moli) elektrolitu zdysocjowanego • początkowa (formalna) liczba cząsteczce (moli) elektrolitu _
’ protolizy a-wyraża-iloścrowo -moc- elektrolitu.- Jest funkcją- stężenia~i--§5;§J temperatury. Zależy również od rodzaju rozpuszczalnika i od obecności innydi raf] elektrolitów w roztworze. Często wyrażany jest w procentach.
liczba cząsteczek (moli) elektrolitu zdysocjowanego
początkowa (formalna) liczba cząsteczek (moli) elektrolitu
W nasyconym, wodnym roztworze mocnego elektrolitu ustala się równo-waga pomiędzy fazą stalą (nierozpuszczony elektrolit) a roztworem jego jonów, i
AB»A* + B“ . _ ^ (21)JH
W nasyconym roztworze trudno rozpuszczalnego elektrolitu stężenie jonów w 3 roztworze jest mole (wartość bezwzględna). W tym rozcieńczonym roztworze jf równowagę procesu (21) można opisać stosując prawo działania mas:
gdzie: cAb - stężeni© substancji AB w czystej fazie stałej, mol/dm3, •
ca* * cb- ~ stężenie jonów A+, B" w roztworze nasyconym, mol/dm3.
Gdy temperatura jest stała (T » const.), to = const. i równanie (22) można przedstawić w formie:
lub w skrócie: K.s = cA. • cfi. (24)
Na przykład w nasyconym roztworze chlorku ołowiu ustala się równowaga
którą opisuje stała równowagi K,:
K* =cii** 'ccr
W nasyconym roztworze trudno rozpuszczalnego elektrolitu iloczyn stężeń jego jonów jest wielkością stałą (T - const). Stałą równowagi K* nazywa się iloczynem rozpuszczalności. Jest to wielkość bezwymiarowa. Iloczyn rozpuszczalności jest funkcją temperatury i nie zależy od wartości stężeń poszczególnych jonów. Aby zmniejszyć stężenie jonów Ał w roztworze, należy zastosować dostatecznie duży nadmiar jonów B“. Na przykład, aby ilościowo wytrącić kationy pierwszej grapy analitycznej (Ag*, Pb2*, Hgj3*) z roztworu azotanów w postaci osadu chlorków, stosuje się nadmiar odczynnika strącającego - kwasu solnego o stężeniu 6 mol/dm3. Z kolo, jeżeli dążymy do roztworzenia trudno rozpuszczalnego osadu w roztworze, należy zmniejszyć stężenie jonów A* lub B". Na przykład, aby rozpuścić osad chlorku srebra, do roztworu dodaje się amoniaku.. W reakcji- .amęnjąhi z jonami srebra tworzy się . kompleks diaminasrebrafl)
’ stężenie jonów Ag* w roztworze maleje. Ich ubytek uzupełnia się przez rozpuszczenie osadu chlorku srebra. Jeżeli zastosuje się dostatecznie duży nadmiar NHj, osad AgCl można roztworzyć całkowicie (c^. -c^ < Kj^).