Ключевые слова:малорастворимые сильные электролиты, произведение растворимости, растворимость, ионно-обменные реакции, реакция нейтрализации.
Насыщенный раствор находится в равновесии с твердой фазой растворяемого вещества. Гетерогенное равновесие «осадок насыщенный раствор» характеризует константа равновесия. Если малорастворимый электролит диссоциирует по уравнению AmBn mAn+ + nBm-,
то выражение для константы равновесия – произведения растворимости ( ) – будет иметь вид: Кр = = [An+]m·[Bm-]n, где [An+], [Bm-] – молярные концентрации ионов An+ и Bm- соответственно, в насыщенном растворе. Например, для равновесия: СaSO4 Ca2+ + SO42–
= 3,72∙10-5 [моль2/л2] (при 25оС)
Следовательно, для насыщенного водного раствора малорастворимого электролита произведение равновесных молярных концентраций его ионов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, есть величина постоянная при данной температуре, и называемая произведением растворимости.Зная произведение растворимости (ПР), можно вычислить растворимость вещества (S) при данных условиях, т.е. концентрацию насыщенного раствора в [моль/л] и в [г/л]. Например, для бинарных электролитов (ВaSO4, СaСO3, AgI и др.) растворимость [моль/л] численно равна: .
В ненасыщенном растворе возможно растворение дополнительного количества вещества, так как концентрация меньше, чем в насыщенном. Из перенасыщенного раствора осадок образуется, так как его концентрация больше, чем в насыщенном.
Отсюда вытекают условия образования и растворения осадка:
1) если [An+]m·[Bm-]n = ПРAmBn, то осадок находится в равновесии с раствором (насыщенный раствор);
2) если [An+]m·[Bm-]n > ПРAmBn, то осадок выпадает (перенасыщенный раствор);
3) если [An+]m·[Bm-]n < ПРAmBn, то осадок растворяется (ненасыщенный раствор).
Важным следствием является правило, используемое для более полного удаления из раствора какого-либо иона: растворимость малорастворимого электролита уменьшается при введении хорошо растворимого электролита, имеющего одноименный (общий) ион с малорастворимым электролитом.
В водных растворах электролитов химические реакции протекают с участием ионов, такие реакции называются ионно-обменными, а уравнения этих реакций – ионными уравнениями.
В ионных уравнениях реакций формулы сильных электролитов записываются в виде ионов, формулы слабых электролитов, осадков и газов – в виде молекул.