Гетерогенные равновесия в растворах, связанные с процессом кристаллизации

При контакте малорастворимого сильного электролита с водой очень незначительная его часть, переходя в воду, полностью дис­социирует на ионы. В возникающей системе, состоящей из насы­щенного водного раствора малорастворимого сильного электроли­та и его осадка, устанавливается гетерогенное равновесие между ионами данного электролита в водной фазе и его кристаллами.

Рассмотрим гетерогенное равновесие между кристалличе­ским осадком малорастворимой соли BaSO4>4 и его насыщенным водным раствором, содержащим ионы Ва²⁺ (р) и SO4(-2) (р):

Насыщенный раствор с осадком представляет собой равновесную гетерогенную систему. Применим к этой системе закон дейст­вующих масс, имея в виду, что концентрация твердого вещества постоянна и учитывается величиной константы скорости раство­рения

тогда выражение для константы гетерогенного рас­творения, называемой константой растворимости K_s, для рас­твора данной соли запишется:

Полученное выражение показывает, что константа растворимо­сти при постоянной температуре постоянна и определяется только произведением концентраций ионов малорастворимого электролита в насыщенном растворе, которое раньше называ­лось произведением растворимости и обозначалось Kпр или ПР. В общем случае для малорастворимого электролита Ktn An_m константа растворимости K_s определяется стехиометрическим произведением концентраций ионов, посылаемых в раствор дан­ным электролитом:

Величина K_s характеризует растворимость электролита при дан­ной температуре и зависит от природы малорастворимого элек­тролита и растворителя. Значения констант растворимости при­водятся в справочниках физико-химических величин (табл. 11.1).

Насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы элек­тролита характеризуются следующими соотношениями между концентрациями в них ионов и константой растворимости:

Растворимость малорастворимого электролита KtnAn_m (s, моль/л), т. е. молярность его насыщенного раствора, можно вычислить, зная величину K_s для этого вещества, по уравнению: