6、1、3、溶度积和溶解度之间的关系
溶度积和溶解度都可以用来表示难溶电解质的溶解性。两者既有联系,又有区别。从相互联系考虑,它们之间可以相互换算,即可以从溶解度求得溶度积,也可以从溶度积求得溶解度。溶解度S指在一定温度下饱和溶液的浓度。在有关溶度积的计算中,离子浓度必须是物质的量浓度,其单位为mol•L-1,而通常的溶解度的单位往往是g /100g水,有时也使用 或 。因此,计算时要先将难溶电解质的溶解度S 的单位换算为mol•L-1。对难溶电解质溶液来说,其饱和溶液是极稀的溶液,可将溶剂水的体积看作与饱和溶液的体积相等。这样就很便捷的计算出饱和溶液浓度,并进而的出溶度积。
例1:已知BaSO4 在25 ℃的水中溶解度为2.42×10-4 g , 求 =?
解: BaSO4 饱和溶液很稀,100 g水看作100 ml 溶液。
设25 ℃时,BaSO4在水中溶解度为s,则
BaSO4(s) Ba2 (aq) SO42- (aq)
平衡浓度( ) s s
= s2
s=2.42 ×10-4 /233.4/0.1=1.04 ×10-5mol•L-1
= s2 =1.08 ×10-10
例2:25℃,已知 (Ag2CrO4)=1.1×10-12,求同温下S(Ag2CrO4)/g•L-1。
解:Ag2CrO4饱和溶液很稀,100 g水看作100 ml 溶液。
Ag2CrO4 2Ag (aq) CrO42- (aq)
平衡浓度( ) s s
1.1×10-12=4S3 S=6.5×10-5
Mr(Ag2CrO4)= 331.7
S= 6.5×10-5×331.7g﹒L-1=2.2×10-2 g﹒L-1
溶度剂常数 是反映难溶电解质溶解性的特征常数。同种类型的难溶电解质在一定温度下, 越大则溶解度越大。不同类型的难溶电解质不能用的大 小来比较溶解度的大小,必须经过换算才能得出结论。
Example:
25 ℃下,已知Ag2CrO4和AgCl的Ksp分别为1.12×10-12和1.77×10-10,则纯水中Ag2CrO4的溶解度小于AgCl,结论是否正确?
Solution:
设Ag2CrO4的溶解度为x mol•L-1 ,AgCl的溶解度为y mol•L-1 。
Ag2CrO4 2Ag (aq) CrO42- (aq)
2x x
=(2x)2(x)=4x3 x=
AgCl(s) Ag (aq) Cl-(aq)
y y
= (y)(y)=y2 y=
x>y , 所以结论不正确
溶度积和溶解度的区别在于:溶度积是未溶解的固相与溶液中相应离子达到平衡时离子浓度的乘积,只与温度有关。溶解度不仅与温度有关,还与系统的组成、 的改变、配合物的生成等因素有关。
值得说明的是,难溶弱电解质和易水解的难溶电解质,如Fe(OH)3、Co(OH)3、Ni(OH)3、PbCO3、FeCO3、Ag2S等溶液中,还存在着解离平衡和水解平衡。多重平衡存在的结果使溶度积与溶解度的换算更为复杂,为简便起见,本书中的计算忽略上述影响。
§6、2 沉淀的生成和溶解
难溶电解质沉淀-溶解平衡与其他动态平衡一样,完全遵循Le Chatelier原理。如果条件改变,可以使溶液中的离子转化为固相——沉淀生成;或者使固相转化为溶液中的离子——沉淀溶解。