Ионные равновесия в гетерогенных системах

При растворении соли в раствор переходят не молекулы, а ионы (катионы и анионы). Растворение прекращается, когда между твердой солью и перешедшими в раствор ионами устанавливается равновесие. Такой раствор называется насыщенным. Это равновесие выражается уравнением:

КnAm_(тв.)Û nK^m+_(р-р)+mA^n-_(р-р) (12)

Константа равновесия для этого процесса выражается уравнением: К_с = [K^m+]^n.[A^n-]^m, при этом концентрация твердой фазы есть величина постоянная [KnAm] = const.

Таким образом, в насыщенном растворе труднорастворимого электролита произведение концентраций его ионов, возведенных в степени их стехиометрических коэффициентов, есть величина постоянная при данной температуре, и называется произведением растворимости (ПР).

ПР_КnAm = [K^m+]^n.[A^n-]^m (13)

Чем меньше ПР_KnAm,тем труднее растворяется электролит. Качественно растворимость электролита можно оценить по таблице растворимости. Значения ПР_KnAm при определенной температуре приводятся в таблицах. Зная величину произведения растворимости, можно вычислить концентрации ионов в насыщенном растворе, т.е. определить растворимость вещества.

ПРИМЕР 3. Расчет концентрации ионов в насыщенном растворе.

Гетерогенное равновесие в растворе хлорида серебра выражается уравнением: AgCI Û Ag⁺+CI^-.

Произведение растворимости согласно выражению (11) равно: ПР_AgCI =[Ag⁺]^.[CI^-]= 1,56^.10^-1.

Откуда [Ag⁺] = [CI^-] = Ö ПР_AgCI = Ö 1,56^.10^-1 =1,25^.10^-5 моль/л.

Смещение гетерогенного равновесия подчиняется принципу Ле Шателье. Так как ПР_KnAm=const при данной температуре, то введение одноименного иона будет смещать равновесие в сторону образования осадка (т.е. влево). При связывании ионов равновесие смещается в сторону растворения осадка (т.е. вправо).