ILOCZYN ROZPUZCZALNOŚCI W nasycnym rztwrze trudn rzpuszczalneg elektrlitu występuje równwaga między fazą stałą i jnami elektrlitu w rztwrze znajdującym się nad sadem. Jest t stan równwagi dynamicznej, w którym z jednakwą szybkścią zachdzą dwa przeciwstawne prcesy: rzpuszczanie i wytrącanie. tan równwagi elektrlitu binarneg AB pisuje równanie: AB (s) A (aq) B (aq) Termdynamiczna stała równwagi ma pstać: aa ab a AB a pnieważ a AB 1, więc: a A ab Wielkść tej stałej równwagi nsi nazwę ilczynu rzpuszczalnści i jest znaczana jak (w literaturze plskiej częst jak I r )
Wartści ilczynów rzpuszczalnści trudn rzpuszczalnych elektrlitów w wdzie, T 98 MgCO 3,6 10 5 PbCl,4 10 4 CaCO 3 4,8 10 9 PbBr 6,3 10 6 BaCO 3 Cu Fe Pb 8,1 10 9 8,0 10 45 1,5 10 19 4, 10 8 PbI AgCl AgBr AgI,4 10 8 1,0 10 10 5,0 10 13 1,0 10 16 Zn 7,4 10 6 Mg(OH) 3,4 10 11 Fe(OH) 1,6 10 14 Ca(OH) 3,1 10 5 Fe(OH) 3 1,1 10 36 Pb(OH) 1,0 10 15 Zn(OH) 1,8 10 14 TABELA ROZPUZCZALNOŚCI
Dla elektrlitu wzrze A m B n, który dyscjuje: A m B n (s) m A n n B m (aa B m n n m m n m n ) (a m ) [A [B f n cnst jeżeli T cnst A n fb m W rzcieńcznych rztwrach elektrlitów: f i 1 więc: [A n m [B m n Jeżeli: [A n m [B m n < - rztwór nienasycny [A n m [B m n > - wytrąca się sad trudn rzpuszczalneg elektrlitu Miarą rzpuszczalnści elektrlitu jest jeg stężenie w rztwrze nasycnym; między rzpuszczalnścią, wyrażną w mlach/dm 3 ( ) a istnieje zależnść, pzwalająca bliczyć jedną z tych wielkści, gdy znana jest druga. a dla elektrlitu A m B n : A m B n (s) m A n n B m stężenia jnów mżna wyrazić następując: [A n m [B m n P pdstawieniu d wyrażenia na trzymuje się zależnść: [A n m [B m n (m ) m (n ) n m m n n (mn) stąd: (m n) m n m n dla elektrlitu typu: AB 4 A 3 B 7 A Blub AB 3 A B 4 3 108 5
WPŁYW CZYNNIÓW NA PROCE TRĄCANIA I ROZPUZCZANIA OADÓW 1. Efekt wspólneg jnu Ag Cl AgCl (s) 1 10 10 [Ag [Cl 1 10 5 Ddatek elektrlitu, np. Cl mająceg wspólny jn (Cl ) z sadem, pwduje, że: [Ag [Cl > a t znacza, iż zmniejsza się rzpuszczalnść x w tym rztwrze. np. prównać rzpuszczalnść PbI (,4 10 8 ) w H O i w 0,1 M I! (dp. w 0,1 M I jest 750 razy mniejsza) 1 10 5 M I tak, np. w 0,01 M Cl [Cl c [Cl z AgCl [Cl z Cl [Cl z Cl 0,01 M 10 1 10 więc: 8 x [Ag x 1 10 M [Cl 0,01 c czyli jest 1000 razy mniejsza!!!. Efekt bceg jnu, tzw. efekt slny Ag Cl AgCl (s) 1 10 10 [Ag [Cl 1 10 5 Ddatek elektrlitu, np. NaNO 3 nie mająceg wspólnych jnów z sadem, wymaga uwzględnienia siły jnwej rztwru i współczynników aktywnści: 1 I c i z i dla 0,001 < I 0,01 lg f i 0,5 z i I a i f i c i I tak, np. w 0,01 M NaNO 3 1 więc lg f lg f - 0,5 1 0,01 0,05 Ag x [Ag Cl [Cl czyli jest 1,1 razy większa!!! ( 1 0,01 1 0,01) 0,01 I [Ag [Cl f f f Ag Cl Ag a f Cl 1 10 0,89 10 f f - Ag Cl 1,1 10 1 10 5 M 0,89 5 M
3. Nadmiar dczynnika strącająceg Nadmiar jnu strącająceg sprzyja pełniejszemu wytracaniu sadu, ile: nie pwduje n zbytnieg wzrstu siły jnwej rztwru; nie zachdzi przy tym wtórna reakcja twrzenia rzpuszczalneg związku kmpleksweg, np.: AgCl Cl [AgCl strącanie wdrtlenków: Zn NaOH Zn OH Zn(OH) 4. tpień dyscjacji dczynnika strącająceg Zn(OH) OH [Zn(OH) 4 1) H (aq) α 0 i w reakcji z Fe sad NIE WYTRĄCI IĘ! ) (NH 4 ) α 1 więc w reakcji z Fe WYTRĄCI IĘ sad Fe ( 1,5 10 19 ) 5. ph a rzpuszczalnść sadu sle słabych kwasów MeA Me A [A A H 3 O HA H O [H 3O a [Me a [A 1 rzpuszczalnść sadu jest tym większa im większe [H 3 O, im większe i im mniejsza a kwasu HA, tj. d któreg pchdzi sól np. CaC O 4 w 0,1 M HCl (ph 1) rzpuszcza się DOBRZE! a w 0,1 M CH 3 COOH (ph,87) rzpuszcza się BARDZO ŁABO! wdrtlenki amfteryczne H 3 O AlO Al(OH) 3 Al 3 3 OH dyscjacja kwaswa dyscjacja zasadwa a 4 10 13 b 8 10 5 [H O a 3 [H3O b CH 3 COOH 1,8 10 5 H 5,4 10 C O 4 HC 5,4 10 5 O 4
OADY Z ILOMA JONAMI OBECNYMI W ROZTWORZE MgCO 3,6 10 5 PbCl,4 10 4 Fe 1,5 10 19 CaCO 3 4,8 10 9 PbBr 6,3 10 6 Pb 4, 10 8 BaCO 3 8,1 10 9 PbI,4 10 8 Cu 8,0 10 45 Ag CrO 4 AgCl 9,0 10 1 1,0 10 10 1,3 10 4 1,0 10 5 χ X χ Ag char. jn. AgF rzp.,1 ~ 70 % AgCl 1,0 10 10 1,1 ~ 30 % AgBr AgI 5,0 10 13 1,0 10 16 0,9 0,6 ~ 0 % ~ 10 %