何謂溶度積?有何意義?
溶度積是表示在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,當(dāng)溫度一定時(shí),其離子的物質(zhì)的量濃度(mol/L)的乘積為一個(gè)常數(shù),這就叫溶度積,或稱溶解平衡常數(shù)(Ks)。
例如,從手冊(cè)中查得在25℃時(shí)AgCl的Ks=1.8×10-10。AgCl在水中的溶解平衡如下:
AgCl(固) Ag++Cl-
在水中產(chǎn)生等量的Ag+及Cl-離子。
[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
令S為該難溶鹽的溶解度(mol/L),則
S=[Ag+]=[Cl-]=√1.8×10-10
=1.34×10-5+mol/L=0.0134mmol/L
故AgCl在25℃時(shí)的溶解度是0.0134mmol/L。
多離子的溶解平衡通式為:
AnBm(固) nA+mB
KS=[A]n[B]m
例如,查得Zn(OH)2的KS=7.1×10-18,其溶解平衡式為:
Zn(OH)2(固) Zn2++2OH-
相當(dāng)于通式中n=1,m=2;則
KS=[Zn2+][OH-]2=[S][2S]2=4S3=7.1×10-18
S=1.21×10-6mol/L=1.21×10-3 mol/L
故Zn(OH)2的溶解度是1.21×10-3 mol/L。
溶度積的意義在于:
(1)水溶液中,組成其難溶電解質(zhì)的離子濃度乘積,如果正好等于溶度積時(shí),這時(shí)的溶液叫做飽和溶液。
(2)水溶液中,組成某難溶電解質(zhì)的離子的濃度乘積,如果大于溶度積時(shí),就產(chǎn)生過飽和。這時(shí)就會(huì)發(fā)生沉淀。但當(dāng)沉淀物析出之后,該溶液仍是飽和溶液。
(3)水溶液中,組成某難溶電解質(zhì)的離子的濃度的乘積,如果小于其溶度積時(shí),叫做不飽和溶液。因此,這時(shí)如再繼續(xù)加入此難溶電解質(zhì),還可以繼續(xù)溶解,直到飽和為止。
在工業(yè)水處理中,經(jīng)常應(yīng)用溶解平衡的概念,使某些難溶物質(zhì),從水中沉淀析出。或是利用溶度積來判斷水溶液是否會(huì)產(chǎn)生沉積,為防止結(jié)垢提供依據(jù)。