溶度积与溶解度的关系
关键词:溶度积,溶解度
难溶电解质的溶度积及溶解度的数值均可衡量物质的溶解能力。
因此,二者之间必然有着密切的联系,即在一定条件下,二者之间可以相互换算。
根据溶度积公式所表示的关系,假设难溶电解质为A m B n,在一定温度下其溶解度为S,根据沉淀-溶解平衡:
B n(s)mA n+ + nB m−
A
[A n+]═ m S,[B m−]═ n S
则K sp(A m B n)═ [A n+]m[B m−]n ═ (m S)m(n S)n ═ m m n n S m+n(8-2)溶解度习惯上常用100g溶剂中所能溶解溶质的质量[单位:g/(100g)]表示。
在利用上述公式进行计算时,需将溶解度的单位转化为物质的量浓度单位(即:mol/L)。
由于难溶电解质的溶解度很小,溶液很稀,可以认为饱和溶液的密度近似等于纯水的密度,由此可使计算简化。
【例题8-1】已知298K时,氯化银的溶度积为1.8×10−10,Ag2CrO4的溶度积为1.12×10−12,试通过计算比较两者溶解度的大小。
解(1)设氯化银的溶解度为S1
根据沉淀-溶解平衡反应式:
AgCl(s)Ag++Cl−
平衡浓度(mol/L)S1S1
K sp(AgCl)═ [Ag+][Cl−]═ S12
S1 ═10
⨯═ 1.34×10−5(mol/L)
8.1-
10
(2)同理,设铬酸银的溶解度为S2
Ag
CrO4(s)2Ag++ CrO42-
平衡浓度(mol/L)2S2 S2
K sp(Ag2CrO4)═[Ag+]2 [CrO42-]═(2S2)2S2═4S23
S2 6.54×10−5(mol/L)>S1
在上例中,铬酸银的溶度积比氯化银的小,但溶解度却比碳酸钙的大。
可见对于不同类型(例如氯化银为AB型,铬酸银为AB2型)的难溶电解质,溶度积小的,溶解度却不一定小。
因而不能由溶度积直接比较其溶解能力的大小,而必须计算出其溶解度才能够比较。
对于相同类型的难溶物,则可以由溶度积直接比较其溶解能力的大小。