Obraz7 (95)

puszczalnika. Roztwór nasycony to roztwór, w którym przy określonej temperaturze już więcej substancji nie może się rozpuścić. Ilości substancji potrzebne do osiągnięcia przez roztwór stanu nasycenia są bardzo różne i tym mniejsze, im dana substancja jest trudniej rozpuszczalna. Warto podkreślić, że rozpuszczalność ciał stałych w cieczach w niewielkim stopniu zależy od ciśnienia, natomiast na ogół rośnie wraz ze wzrostem temperatury.

W roztworze podczas rozpuszczania związku przebiega jednocześnie proces odwrotny - krystalizacji, czyli osadzania jonów z roztworu na powierzchni kryształu. Powoduje to ustalenie się stanu równowagi dynamicznej między procesem krystalizacji i rozpuszczania. W przypadku słabo rozpuszczalnego osadu siły sieci krystalicznej znacznie przewyższają siły hy-dratacyjne i do roztworu przechodzi niewielka liczba jonów.

Szybkość rozpuszczania się vi w danej temperaturze można wyrazić wzorem:

vi =k_rp    (3.1.2)

gdzie:

V| - szybkość rozpuszczania,

p - ogólna powierzchnia fazy stałej,

k\ - współczynnik proporcjonalności (wielkość stała).

Jeśli substancja w fazie stałej znajduje się w nadmiarze, to wielkość jej powierzchni zmienia się w czasie rozpuszczania w niewielkim stopniu i w praktyce może być uważana za wielkość stałą, stąd szybkość rozpuszczania V| jest w danej temperaturze wielkością stałą. W roztworze zachodzi jednocześnie proces odwrotny, wiązanie jonów w sieci kryształu. Szybkość wzrostu kryształów v₂ jest proporcjonalna do stężenia jonów w roztworze:

V2 = *2 /> [A⁺] [B1

(3.1.3)

gdzie:

ki    — współczynnik proporcjonalności, oznacza szybkość

przechodzenia jonów z roztworu do fazy stałej,

[A⁴] i [B“] - stężenia jonów.

W roztworze nasyconym ustala się stan równowagi dynamicznej i szybkość narastania równa się szybkości rozpuszczania:

vi =v₂    (3.1.4)

Podstawiając wartości z równania (3.1.3) otrzymuje się: h=k>i[k*\-W\    (3.1.5)

kilki = [A*] ■ [B^-] = Ir = const    dla T = const    (3.1.6)

Jest to równanie iloczynu rozpuszczalności soli AB.

Iloczyn ze stężeń jonów substancji znajdującej się w roztworze pozostającej w równowadze z osadem w stałej temperaturze jest wielkością stałą i nosi nazwę iloczynu rozpuszczalności.

Ir = [A⁺][B“] = const    przy T = const    (3.1.7)

gdzie:

lr    - iloczyn rozpuszczalności,

[A*] i [B^ - stężenia molowe kationu i anionu trudno rozpuszczalnej soli AB.

Gdy sól w roztworze rozpada się na dwa jony, jak np. AgCl, CaS0₄ czy PbCr0₄, to iloczyn rozpuszczalności wyraża się za pomocą wzoru (3.1.7). W przypadku gdy sól rozpada się na więcej jonów, wzór na iloczyn rozpuszczalności przybiera ogólną postać:

51