Факторы, влияющие на растворимость трудно растворимых электролитов.

Растворимость труднорастворимых электролитов зависит от природы электролита и растворителя, температуры, ионной силы раствора.

А) соединения с полярной связью растворяются в полярных растворителях, а соединения с неполярной связью – в неполярных. Зависимость растворимости от природы растворителя можно использовать для понижения растворимости осаждаемых соединений.

Так, осаждение сульфатов катионов III аналитической группы проводят спиртовым раствором серной кислоты, так как растворимость сульфата кальция в этаноле (10^-5 моль/л) меньше, чем в воде (7,9•10^-3 моль/л).

Б) Растворение – процесс, который характеризуется определённой теплотой растворения.

Теплота растворения – суммарный тепловой эффект всех процессов, протекающих при растворении (разрушение кристаллической решётки, гидратация ионов).

Для большинства электролитов, при повышении температуры растворимость увеличивается в различной степени.

Поэтому осаждение рекомендуется проводить из холодных растворов и прибегать к нагреванию лишь тогда, когда температура благоприятно влияет на свойства осадка, например, на размер его кристаллов.

Абсолютно нерастворимых веществ в природе не существует. Следовательно, даже малорастворимые и трудно растворимые вещества в какой-то, пусть незначительной, степени растворяются и существуют в растворах в виде молекул и ионов.

 

4. РАВНОВЕСИЕ В ГЕТОРОГЕННОЙ СИСТЕМЕ РАСТВОР – ОСАДОК. ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ (ПР).

 

Рассмотрим гетерогенную систему – труднорастворимый электролит B _m A _n, находящийся в равновесии с осадком. В наиболее простом случае электролит B _m A _n при растворении полностью диссоциирует на ионы:

B _m A _n↓ ↔ mBⁿ⁺ + nA^m-.

Применяя к этому равновесию закон действующих масс, получим:

[Bⁿ⁺]^m[A^m-] ⁿ = K

[B _m A _n ]

В знаменателе этого уравнения находится значение концентрации трудно растворимого соединения в осадке. Осадок образует самостоятельную фазу, и его концентрация в ней составляет 100%. Поэтому [B _m A _n ] в осадке является постоянной величиной. Тогда, преобразуя уравнение [Bⁿ⁺]^m[A^m-] ⁿ = К[B _m A _n ]_осад = К.

Правая часть этого уравнения – величина постоянная, которую называют константой растворимости Кр.

Часто употребляют и другое название – произведение растворимости и обозначают эту константу ПР

[Bⁿ⁺]^m[A^m-] ⁿ = ПР

Произведение растворимости является постоянной величиной при постоянной температуре и давлении, как и всякая константа равновесия. Следует помнить, что ПР в определённой степени зависит от ионной силы раствора.

Связь ПР и растворимости

Растворимость вещества в воде и произведение растворимости связаны между собой. Рассмотрим, например, равновесие растворения сульфата бария в воде.

BaSO₄ Ba²⁺ + SO₄^2-

Очевидно, что растворимость (обозначим её Р) равна как концентрации ионов Ba²⁺, так и концентрации ионов SO₄^2-

P = [Ba²⁺] = [SO₄^2-].

Это – условие электронейтральности раствора.

Подставляя значение Р в уравнение

[Bⁿ⁺]^m[A^m-] ⁿ = ПР, получим:

P² = ПР_BaSO4; P = √ПР_{BaSO4 =}√1,1•10^-10=1•10^-5

Растворимость трудно растворимых соединений можно сравнивать как по величине Р (моль/л), так и по величине ПР для однотипных соединений.