Произведение растворимости малорастворимого электролита равно произведению концентраций его ионов в насыщенном растворе в степенях их стехиометрических коэффициентов

Если сильный электролит малорастворим, то концентрация его ионов в насыщенном растворе незначительна и коэффициент активности близок к единице (g = 1), поэтому активности заменяют молярными концентрациями ионов.

Например, в насыщенном растворе сульфата бария устанавливается равновесие:

ВaSO4 «	Ba2++ SO42-.
твердая фаза	насыщенный раствор

Произведение растворимости имеет вид:

ПР_BaSO4=[Ba²⁺]×[SO₄^2-] =1,08×10^-10.

Эта величина постоянна при данной температуре. Значения величин произведений растворимости малорастворимых солей и оснований для стандартных условий сведены в таблицы (см. прил., табл. 7).

В насыщенном растворе фосфата кальция устанавливается равновесие:

Сa₃(РO₄)₂ « 3Сa²⁺ + 2РO₄^3-.

твердая фаза насыщенный раствор

Произведение растворимости имеет вид:

ПР_Сa3(РO4)2 =[Сa²⁺]³×[РO₄^3-]².

При увеличении концентрации одного из ионов электролита в его насыщенном растворе (например, путем введения другого электролита, содержащего тот же ион) произведение концентраций ПК ионов электролита становится больше ПР, такой раствор называется перенасыщенным. При этом равновесие между твердой фазой и раствором смещается в сторону образования осадка. Таким образом, условием образования осадка является превышение величины произведения концентраций (ПК) ионов малорастворимого электролита над его произведением растворимости:

ПК>ПР.

В результате образования осадка концентрация другого иона, входящего в состав электролита, тоже изменяется. Устанавливается новое равновесие, при котором произведение концентраций ионов электролита вновь становится равным ПР. Условие ПК=ПР соответствует насыщенному раствору.

Если в насыщенном растворе электролита уменьшить концентрацию одного из ионов (например, связав его каким-либо другим ионом), произведение концентраций ионов будет меньше значения ПР, раствор станет ненасыщенным, а равновесие между жидкой фазой и осадком сместится в сторону растворения осадка. Следовательно, растворение осадка малорастворимого электролита происходит при условии, что произведение концентраций его ионов меньше значения ПР:

ПК<ПР.

Рассмотрим гетерогенное равновесие, устанавливающееся между насыщенным раствором электролита (A_nB_m) и его осадком:

A_nB_m « nA^m+ + mB^n-.

С_р nС_р mС_р

твердая фаза насыщенный раствор

Произведение растворимости связано с растворимостью C_p, выраженной в моль/л. Исходя из значений ПР можно вычислять растворимость малорастворимых электролитов, и наоборот, зная растворимость, рассчитывать ПР:

ПР_AnBm=[A^m+]ⁿ [B^n-]^m=(n С_р)ⁿ (m С_р)^m=nⁿ m^m С_р ^n+m,