溶度积

冶金术语之一

溶度积是指难溶 电解质 尽管难溶,但还是有一部分阴阳离子进入溶液,同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来,当这两个过程的 速率 相等 时,难溶电解质的溶解就达到平衡状态,固体的量不再减少。这样的平衡状态叫 溶解平衡 ,其平衡 常数 叫溶度积常数(即沉淀平衡常数),简称溶度积( 英语 : 溶解度 product)。

定义

在一定温度下,难溶电解质 晶体 与溶解在溶液中的离子之间存在沉淀溶解和生成的平衡,称为沉淀溶解平衡。将难溶 电解质 AgCI放入水中,固体表面的一部分Ag和Cl在水分子的不断作用下脱离 AgCl 固体,与水分子缔合成水合离子进入溶液,此过程称作沉淀的溶解;与此同时,溶液中的水合Ag 和Cl 不断运动,其中一部分受到AgCl固体的表面带相反电荷的离子吸引,又会重新结合成固体 ,此过程称作沉淀的生成。难溶电解质的溶解和生成是 可逆过程 。一段时间后,当难溶电解质溶解的 速率 和生成的速率 相等 ,溶液中各离子的浓度不再发生变化,难溶电解质固体和溶液中水合离子间的沉淀 溶解平衡 由此建立:

该反应的 平衡常数 表达式如下:

详细解释

溶度积——K

事实证明,任何难溶的 电解质 在水中总是或多或少地溶解,绝对不溶解的物质是不存在的。通常把在100g水中的 溶解度 小于0.01g的物质称为难溶物。难溶电解质在水中溶解的部分是完全 离解 的,即溶解多少,就离解多少。

例如, AgCl 的离解平衡如下:

式中各物质浓度均为溶解平衡时的浓度,固体浓度在表达式中不出现。c是标准浓度,一般定义为1mol/L,用于取消K的单位。

溶度积的大小反映了物质的溶解能力。它会受温度的变化以及其他电解质的溶解影响而改变,所以通常给出的数值为某一单一电解质在特定温度下测定的。

对于PbCl,Ca(PO)以及Mg(OH)等能解离出两个或多个相同离子的难溶 电解质 ,在书写其表达式时,应如同写 平衡常数 的方法一样,各离子浓度取 离解 方程式中该离子的系数为指数:

它可由实验测得,亦可由一些 化学 热力学 公式理论上推测。

溶度积(K)和 溶解度 (S)都可用来衡量某难溶物质的溶解能力,它们之间可以互相换算。

若一电解质分子在溶解后生成p个 阳离子 ,q个 阴离子 ,则

规则

将Q的大小与K进行比较,根据 化学平衡 移动原理,可知:

当 时,溶液为过饱和溶液,平衡往左移动,沉淀析出;

当 时,溶液为不饱和溶液,若溶液中仍有沉淀存在,平衡往右移动,沉淀溶解;

当 时,溶液为饱和溶液,处于沉淀 溶解平衡 状态,既无沉淀生成,也无沉淀溶解。

上述规则,可以用来判断沉淀生成和溶解的发生,称为溶度积规则

例题讲解

例5-5 已知 Ca(PO)的K为 ,求:

(1) Ca(PO)在 纯水 中的 溶解度 ;

(2) Ca(PO)在0.10 mol·L NaPO溶液中的溶解度。

即 Ca(PO) 在纯水中的溶解度为 7.14×10 mol·L 。

因为S很小,所以

=[c( )/c ] [c( )/c ]

=(3S) ( 2S +0.10)

≈(3S) (0.10) =2.0×10

即 Ca(PO)在0.10 mol·L NaPO溶液中 溶解度 为 mol·L 。

与弱 电解质 的 离解 平衡一样,难溶电解质的 溶解平衡 也受 同离子效应 的影响,结果平衡左移溶解度降低。又如:

在 AgCl (s)的饱和溶液中,加入NaCl或AgNO由于同离子效应,使AgCl(s)溶解度降低。