沉淀-溶解平衡(常數(shù),溶度積,溶解度,同離子效應(yīng),鹽效應(yīng))

　　電解質(zhì)的溶解度在每100g水中為0.1g以下的，稱為微溶電解質(zhì)。在一定溫度下，當(dāng)水中的微溶電解質(zhì)MA溶解并達(dá)到飽和狀態(tài)后，固體和溶解于溶液中的離子之間就達(dá)到兩相之間的溶解平衡：

　　s表示固體，根據(jù)化學(xué)平衡原理：

　　[MA（s）]是常數(shù)，可以并入常數(shù)項(xiàng)中，得到

[M+][A-]=K[MA（s）]=Ksp　 （2-8）

　　式（2-8）表明：在微溶電解質(zhì)的飽和溶液中，溫度一定時(shí)，各離子濃度冪之乘積為一常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。用符號Ksp表示。

　　對于MmAn型電解質(zhì)來說，溶度積的公式是

[M]m[A]n= Ksp （2-9）

　　須注意，式（2-9）中省略了離子的電荷。

　　表2-7列出了一部分微溶電解質(zhì)的溶度積。溶度積的大小取決于微溶電解質(zhì)的本性，它隨溫度的升高而升稍微增大。

表2－7　一些微溶電解質(zhì)的溶度積（18～25℃）

　　溶度積和溶解度都可以表示物質(zhì)的溶解能力，所以它們之間可以互相換算。知道溶解度可以求出溶度積，也可以由溶度積求溶解度。不過由于影響微溶電解質(zhì)溶解度的因素很多，如同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)等，所以換算往往是比較復(fù)雜的。我們只介紹不考慮這些因素時(shí)的簡單換算方法。但是要注意不能把它推廣應(yīng)用到任意微溶電解質(zhì)。

　　應(yīng)該指出：溶度積的大小與溶解度有關(guān)，它反映了物質(zhì)的溶解能力。對同類型的微溶電解質(zhì)，如AgCL,AgBr,AgI,BaSO4,PbSO4,CaCO3,CaC2O4等，在相同溫度下，Ksp越大，溶解度就越大；Ksp越小，溶解度就越小。對于不同類型的微溶電解質(zhì)，不能認(rèn)為溶度積小的，溶解度都一定小。如Ag2CrO4的溶度積（Ksp=1.1×10-12）比CaCO3的溶度積(Ksp=2.8×10-9)小,但Ag2CrO4的溶解度(6.5×10-5mol·L-1)卻比CaCO3的溶解度(5.29×10-5mol·L-1)大.因此,從Ksp大小比較溶解度大小時(shí)，只有在同類型的電解質(zhì)之間才能直接比較，否則要通過計(jì)算，下面舉例說明溶解度和溶度積之間的換算。

　　例6　25℃時(shí)，AgCL的溶解度是0.00192g·L-1,求它的溶度積.

　　解: AgCL的相對分子質(zhì)量為143.3,AgCL飽和溶液的量濃度為:

　　0.00192/143.3=1.34×10-5(mol·L-1)

　　根據(jù)AgCL在溶液中的離解:

　　溶液中應(yīng)有　 [A+]=[CL-]=1.34×10-5 mol·L-1

　　所以AgCL的Ksp=[A+][CL-]=（1.34×10-5）2=1.80×10-10

　　例7　25℃時(shí), Ag2CrO4的溶解度是6.50×10-5mol·L-1,求它的溶度積。

　　解: 根據(jù)Ag2CrO4在溶液中的離解:

　　溶液中應(yīng)有

　　CrO₄^2-]=6.50*10^-5=mol.L^-1

［Ag⁺]=2*6.50*10^-5=13.0*10^-5mol.L^-１

　　所以Ag2CrO4的Ksp=[Ag⁺]²[CrO₄^2-]=(13.0*10^-5)²*6.50*10^-5=1.1*10¹²

　　例8 18℃時(shí),Mg(OH)2的Ksp=1.8×10^-11,求它的溶解度。

　　解:　設(shè)Mg(OH)2的溶解度為x mol·L^-1,根據(jù)Mg(OH)2在溶液中的離解:

　　溶液中應(yīng)有

　　[Mg²⁺]=χmol.L^-1[OH^-]=2χmol.L^-1

　　K_sp=[Mg²⁺][OH^-]²=χ．(zχ)²=1.8*10^-11

　　χ=1.65*10^-4(mol.L^-1)

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