Равновесия в насыщенных растворах малорастворимых электролитов
В насыщенном растворе малорастворимого электролита состава МА равновесное состояние можно схематически представить следующим образом:
МА 
М+ + А-. (2.1)
тв. фаза раствор
Константа такого равновесия, равная произведению активностей ионов, называется термодинамической константой растворимости 
(2.2)
Поскольку в рассматриваемых системах концентрации ионов очень малы, то в первом приближении значения активностей могут быть заменены на молярные концентрации этих ионов; тогда константа растворимости будет концентрационной 
МА = [М+][А-]. (2.3)
Например, для сульфата бария константа растворимости записывается
BaS04 = [B 
][S 
.
Если состав осадка выражается формулой МmАn, то равновесие в насыщенном растворе его запишется схемой
МmАn = mМn+ + nAm-. (2.4)
Концентрационная константа растворимости будет равна
л = [Мn+]m *[Аm-]n. (2.5)
Например,
„=[РЬ2+][Сl-]2,
= [Са2+]3[ 
]2
Пользуясь константой растворимости, можно вычислять концентрации ионов малорастворимых солей в насыщенных растворах, концентрации реагентов-осадителей, необходимые для практически полного осаждения; оценить возможности образования осадка в заданных условиях. Приведем примеры вычислений.
Пример 1. Сколько г сульфата кальция растворяется в 1 л воды, если CaSO4 = 2,5*10-5?
Решение. Запишем схему равновесия в рассматриваемой системе
CaS04 
C + S 
тв. фаза раствор
Обозначим молярную концентрацию соли в насыщенном растворе через х. Равновесные концентрации ионов Са2+ и S 
будут также равны хM. Считая в первом приближении, что термодинамическая и концентрационная константы растворимости практически равны, запишем
CaSO4 = [C ][S ] = х2 = 2,5 * 10-5.
х = 
= 5,0 * 10-3 М.
Молярная масса CaS04 = 136 г/моль. Содержание CaS04 в граммах на литр раствора (Ь) будет равно
b=136 * 5 * 10-3 = 0,68 г/л.
Пример 2. В 1 л воды растворяется 0,000002149 г иодида серебра. Вычислить 
.
Решение. Найдем молярную концентрацию иодида серебра в насыщенном растворе (х), молярная масса Agl 234,8 г/моль.
M,
Поскольку
AgI Ag+ + I-,
равновесные концентрации ионов в растворе будут также равны
[Ag+] = [I-] = х= 9,109 * 10-9 М.
= [А+][I-] = (9,109 *10-9)2 = 8,3 * 10-17.
Пример 3. В 1 л воды растворяется 0,0002212 г фосфата кальция. Вычислить .
Решение. В данном случае равновесие описывается схемой
Са3 (Р04)2 = 3 С 
+ 2 Р 
.
Найдем молярную концентрацию соли (х):
М(Са3(РО4)2) = 310 г/моль,
= 7,14 * 10-7 г/моль,
Молярная концентрация ионов Са2+ в насыщенном растворе в соответствии со схемой будет равна Зx, и Р 
2х. Тогда
= [ 
]3 [Р ]2 = (3x)3 (2x)2 = 108 x5 = 108 * (7,14 * 10-7)5 =2,0 * 10-29.
Задачи*
Вычислить содержание вещества в г в насыщенных растворах солей
173. Сульфата кальция в 1 л.
174. Иодата лантана в 60 л.
175. PbCIF в 1 л.
176. Хлорида свинца в 175 мл.
177. Бромида таллия в 1500 мл.
178. Иодида таллия в 1500 мл.
179. Магния в 1 л магний-аммоний-фосфата.
180. Сколько молей кальция находится в 1 л насыщенного раствора карбоната кальция?
181. Сколько молей кальция находится в 1 л насыщенного раствора фторида кальция?
182. Сколько молей серебра находится в 500 мл насыщенного раствора хромата серебра?
183. Сколько молей фосфат-иона находится в 200 мл насыщенного раствора магний-аммоний-фосфата?
184. Сколько молей серебра находится в 0,5 л насыщенного раствора арсената серебра?
Вычислить 
по данным растворимости осадков
185. В 1л воды растворяется 0,000174 г роданида серебра.
186. В 1 л воды растворяется 0,04892 г иодата серебра.
187. Растворимость бромата серебра в воде равна 1:571.
188. В 1 л воды растворяется 2,11*10-3 г сульфата радия.
189. В 100 мл воды растворяется 0,3412 г роданида таллия.
190. Растворимость иодата таллия в воде равна 1:1498.
101. В 1 л воды растворяется 1,140 г фторида бария.
192. В насыщенном растворе фторида свинца содержится 0,07182 г фторид-иона.
193. Растворимость хлорида свинца в воде равна 1:226.
194. В 1 л насыщенного раствора хлорплатината цезия содержится 0,7993 г иона [PtCl6]2-
196. Растворимость K2SiF6 в воде равна 1 :755.
196. Растворимость гексациано-(ll) феррата серебра и воде равна 1:3,07 * 109.
197. В 500 мл воды растворяется 3,72 *10-4 г гексациано -(III) феррата серебра.