难溶电解质的溶度积

难溶电解质的溶度积

溶度积

严格地说，在水中绝对不溶的物质是不存在的。通常将溶解度小于0.01 g/L的物质称为难溶电解质。例如，在一定温度下，将过量AgCl固体投入水中，Ag+和Cl-离子在水分子的作用下会不断离开固体表面而进入溶液，形成水合离子，这是AgCl的溶解过程。同时，已溶解的Ag+和 Cl-离子又会因固体表面的异号电荷离子的吸引而回到固体表面，这就是AgCl的沉淀过程。当沉淀与溶解两过程达到平衡时，此时的状态称为沉淀溶解平衡。

溶解

AgCl(s) ==== Ag+ + Cl－

(未溶解固体) 沉淀 (已溶解的水合离子)

根据平衡原理，其平衡常数可表示为

但因c(AgCl)为常数，a(Ag+) = c(Ag+), a(Cl-) = c(Cl-)

故上式可写成∴ a(Ag+) ´ a(Cl-) = c(Ag+) ´ c(Cl-) = K Ө = Ksp Ө

即为多相离子平衡的平衡常数，称为溶度积常数（可简称溶度积）。

对于一般的难溶电解质AmBn的沉淀溶解平衡

AmBn(s) ==== mAn+ + nBm-

Ksp=c^m(An+)×c^n(Bm-)

上式的意义是：在一定温度下，难溶电解质饱和溶液中各离子浓度幂的乘积为一常数。严格地说，应该用溶解平衡时各离子活度幂的乘积来表示。但由于难溶电解质的溶解度很小，溶液的浓度很稀。一般计算中，可用浓度代替活度。

Ksp的大小反映了难溶电解质溶解能力的大小。 Ksp越小，则该难溶电解质的溶解度越小。

Ksp的物理意义；

（1）Ksp的大小只与此时温度有关，而与难溶电解质的质量无关；

（2）表达式中的浓度是沉淀溶解达平衡时离子的浓度，此时的溶液是饱和或准饱和溶液；

（3）由Ksp的大小可以比较同种类型难溶电解质的溶解度的大小；不同类型的难溶电解质不能用Ksp比较溶解度的大小。

编辑本段溶解度和溶度积的相互换算

Ksp与S均可判断溶解度大小，二者有无关系？

根据溶度积常数关系式，可以进行溶度积和溶解度之间的计算。但在换算时必须注意采用物质的量浓度（单位用mol/L）作单位。另外，由于难

溶电解质的溶解度很小，溶液很稀，难溶电解质饱和溶液的密度可认为近似等于水的密度，即1 kg/L。

例1 已知AgCl在298 K时的溶度积为1.8×10^-10 ，求AgCl的溶解度。

解：设AgCl的溶解度为x mol/L

∵ AgCl(s)=(可逆)= Ag+ + Cl-

平衡浓度 x x

Ksp(AgCl) = c(Ag+)×c(Cl-) = x^2

∴ x = 1.34×10^-5 mol/L

∴AgCl饱和溶液浓度为1.34×10^-5 mol/L

S=m(AgCl)=nM(AgCl)=c(AgCl)VM=1.9229×10^-3 g

例2： 298K时，Ag2CrO4 饱和溶液浓度为1.3×10^-4 mol/L，计算Ag2CrO4的溶度积。

S=4.316×10^-2 g

c(Ag)=2×1.34×10 mol ·L=2.68×10 mol ·L,

c(CrO4-)=1.34×10 mol ·L；

Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag)·c(CrO4-)=(2.68×10)×1.34×10=9.62×10。

从上述两例的计算可以看出，AgCl的溶度积（1.8×10^-10 ）比Ag2CrO4的溶度积（9.62×10^-12）大，AgCl的溶解度却比Ag2CrO4 的溶解度（4.316×10^-2）小，这是由于AgCl的溶度积表达式与Ag2CrO4的溶度积表达式不同所致。因此，只有对同一类型的难溶电解质，才能应用溶度积来直接比较其溶解度的相对大小。而对于不同类型的难溶电解质，则不能简单地进行比较，要通过计算才能比较。

溶度积和溶解度的联系与差别

①与溶解度概念应用范围不同，Kspθ只用来表示难溶电解质的溶解度；

②Kspθ不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。

③用Kspθ比较难溶电解质的溶解性能只能在相同类型化合物之间进行，溶解度则比较直观。

难溶物饱和溶液的判断：

一定温度下，某物质在水中的溶解度为Qc；

当Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直到溶液到达新的平衡；

当Qc = Ksp，溶液恰好饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；

当Qc

上述三条也称为溶度积规则。它是难溶电解质关于沉淀生成和溶解平衡移动规律的总结。控制离子浓度，就可以使系统生成沉淀或使沉淀溶解。

溶度积规则的应用：

（1）判断沉淀的生成和溶解

（2）控制离子浓度使反应向需要的方向移动。

在某难溶电解质的溶液中，要使该物质的沉淀生成，根据溶度积规则，则必须达到沉淀生成的必要条件，即 Qc>Ksp

例：（1）将等体积的4 ×10-5 mol.L-1 AgNO3 和4 ×10-5 mol.L-1 K2CrO4 混合时，有无砖红色Ag2CrO4 沉淀析出？

Q = [Ag+] [CrO42-] = 8×10^-15 < Ksp= 9 ×10^-12 。因此无 CaCO3沉淀生成。

（2）改变AgNO3和K2CrO4的浓度为4.0´ 10-3mol dm-3 ,则Q = [Ag+] [CrO42-] = 8×10^-9 > Ksp 因此有沉淀生成。