Произведение растворимости

Водородный показатель

Для характеристики кислотности (щелочности) среды введен специальный параметр - водородный показатель или рН. Водородным показателем или рН называют взятый с обратным знаком десятичный логарифм активности водородных ионов в растворе:

рН =lg[. Н⁺ ]. (52)

Водородный показатель определяет характер реакции раствора. Например, при 295К она нейтральна и рН=7 (Н⁺ = 10^–7 моль/л). При рН<7 (Н⁺ >10^–7 моль/л) реакция раствора кислая, при рН>7(Н⁺ < 10^–7 моль/л) - щелочная. С изменением температуры меняется К_W.

Величина рН может служить критерием силы кислоты или основания. В ряду кислот более сильной будет та, у которой при одинаковой молярной концентрации активность ионов Н⁺ выше (рН ниже). Для оснований подобная зависимость носит обратный характер.

Большинство веществ малорастворимо в воде, поэтому очень часто имеют дело с системами, в которых в состоянии равновесия находятся осадок и насыщенный раствор электролита. Это равновесие носит динамический характер, вследствие чего скорость процесса растворения должна совпадать со скоростью его кристаллизации.

Равновесие в насыщенном растворе электролита A_mВ_n можно представить так:

А_mB_n↔mAⁿ⁺ + nB^m–. (53)

Прямой процесс - это растворение осадка, а обратный процесс - это кристаллизация осадка из насыщенного раствора.

Процессы растворения и кристаллизации, которые происходят в этой системе, происходят на поверхности осадка, т. е. система гетерогенна.

Данный гетерогенный процесс можно охарактеризовать следующей константой равновесия:

. (54)

Константа равновесия данного процесса представляет собой произведение активностей катионов водорода и гидроксид-анионов.

Произведение активностей ионов малорастворимого электролита, содержащегося в его насыщенном растворе при данной температуре, есть величина постоянная, и называется произведением растворимости.

Произведение растворимости зависит от природы растворенного вещества и растворителя, а также от температуры и не зависит от активности ионов малорастворимого электролита в растворе.

Произведение растворимости для наиболее важных электролитов рассчитано и содержится в таблицах. Зная произведение растворимости, можно вычислить, выпадает ли в данных условиях вещество в осадок. Условием образования осадка малорастворимого электролита является превышение произведения активностей ионов этого электролита в растворе над табличной величиной произведения растворимости.

Если активность или концентрация одного из ионов малорастворимого электролита увеличится, то равновесие сместится, и, соответственно, активность или концентрация другого иона уменьшится.

Дата добавления: 2014-01-06