Равновесия между раствором и осадком малорастворимого электролита. Константа растворимости. Условия растворения и образования осадков

К обменным реакциям, протекающим в растворе электролитов, относятся реакции осаждения и растворения.

Реакции осаждения — это реакции, идущие с выпадением осадков. В этих реакциях устанавливается равновесие между кристаллами малорастворимого в воде сильного электролита и его ионами в растворе. Система, состоящая из насыщенного раствора и осадка, называется гетерогенной (неоднородной) системой.

В насыщенном растворе малорастворимого в воде сильного электролита устанавливается равновесие между кристаллами твердого вещества (осадком) и его ионами, находящимися в растворе.

Например,

В этом случае идут два противоположных процесса. Ионы серебра и хлорид-ионы, из которых построены кристаллы хлорида серебра, диполями воды отрывают от поверхности осадка и переходят в раствор в виде гидратированных ионов, которые сталкиваются с поверхностью осадка и осаждаются на нем.

В соответствии с законом действующих масс константа равновесия имеет вид.

Выражение, отражающее приведенное равновесие, имеет вид.

[Ag][Cl- ] = ПР(AgCl),

где [Ag+ ] и [Cl- ] равновесные концентрации соответствующих ионов в насыщенном растворе, моль/л;

ПР(AgCl) - произведение растворимости хлорида серебра.

Таким образом, произведение растворимости – произведение молярных концентраций катионов и анионов малорастворимого сильного электролита в насыщенном растворе при данной температуре. Величина ПР для каждого малорастворимого соединения постоянна при постоянной температуре и не зависит от концентрации ионов. В насыщенном растворе малорастворимого соединения произведение концентраций ионов в растворе равно произведению растворимости. Для этого же соединения, если произведение концентраций его ионов в растворе меньше произведения растворимости, раствор не насыщен. Осадок при этом не образуется.

Если произведение концентраций ионов в растворе будет больше произведения растворимости, из раствора будет выпадать осадок.

ПКИ > Ksp – осадок выпадет.

ПКИ < Ksp – осадок не выпадает.

Константа растворимости Ksp (или произведение растворимости ПР) — произведение концентраций ионов в их стехиометрических коэффициентах в насыщенном растворе малорастворимого электролита — есть величина постоянная и зависит лишь от температуры.

,