Гетерогенные равновесия

Константа растворимости.
Правило растворимости осадков

Согласно теории сильных электролитов, при растворении твердых веществ, кристаллы которых построены из ионов, в раствор переходят не молекулы, а образующие кристаллическую решетку ионы. Поэтому в насыщенном растворе таких соединений равновесие устанавливается между перешедшими в раствор ионами и твердой фазой (осадком) растворенного вещества. При этом протекают два взаимно противоположных процесса: переход ионов из осадка в раствор (растворение) и из раствора в осадок (кристаллизация).

Насыщенные растворы труднорастворимых электролитов являются сильно разбавленными. Их ионная сила мала, поэтому можно считать, что коэффициенты активности ионов таких электролитов в растворе равны единице, а сами их активности численно совпадают с молярными концентрациями.

В насыщенном растворе малорастворимой соли хлорида серебра между осадком AgCl и находящимися в жидкой фазе ионами Ag⁺ и Cl^– устанавливается подвижное гетерогенное равновесие:

AgCl₍_т₎ Ag⁺₍_р₎ + Cl^–₍_р₎

Согласно закону действующих масс, количественно оно характеризуется константой равновесия:

где – c(Ag⁺₍_p)) и c(Cl^-₍_p)) – равновесные молярные концентрации ионов Ag⁺ и Cl^– в насыщенном растворе AgCl; c(AgCl_(т)) – концентрация AgCl в твердой фазе (осадке).

Избавившись от дроби, выражение для K_равн. можно записать следующим образом:

K_равн. × c(AgCl_(т)) = c(Ag⁺₍_p)) × c(Cl^–₍_p))

Так как концентрация твердого вещества c(AgCl_(т)) есть величина постоянная, то левая часть данного уравнения при неизменных внешних условиях (температуре, давлении) тоже будет являться постоянной величиной. Произведение этих констант (K_равн. × c(AgCl_(т))) называют иначе константой растворимости и обозначают K_s (нижний индекс «s» от англ. solubility – растворимость):

K_s = c(Ag⁺_(p)) × c(Cl^–_(p))

В русскоязычной литературе часто вместо константы растворимости используют название «произведение растворимости» и обозначение ПР или K_ПР

ПР(AgCl) = c(Ag⁺_(p)) × c(Cl^–_(p))

В настоящее время обозначения ПР и K_ПР, согласно рекомендациям ИЮПАК, применять не целесообразно.