Az oldhatósági szorzat ( PR , Ksp ) egy gyengén oldódó elektrolit telített oldatában állandó hőmérsékleten és nyomáson lévő ionkoncentráció szorzata . Az oldhatósági szorzat állandó érték.
A nehezen oldódó elektrolitok telített vizes oldatában állandó hőmérsékleten egyensúly jön létre a szilárd anyag és az ezt az anyagot alkotó ionok között. Például CaCO 3 esetében ez az egyensúly a következőképpen írható fel:
Ennek az egyensúlynak az állandóját a következő egyenlettel számítjuk ki:
Az ideális megoldás közelítésénél , figyelembe véve azt a tényt, hogy egy tiszta komponens aktivitása egyenlő egységgel, az egyenletet a következő kifejezésre egyszerűsítjük:
Egy ilyen folyamat egyensúlyi állandóját oldhatósági szorzatnak nevezzük .
Általában az A m B n képletű anyag oldhatósági szorzatát, amely A n + m kationokra és n B m - anionokra disszociál , a következő egyenlettel számítjuk ki:
ahol [A n + (aq)] és [B m - (aq)] egy adott anyag elektrolitikus disszociáció során keletkező ionjainak egyensúlyi moláris koncentrációi .
Az oldhatóság szorzataiból és a kationok számának anionokhoz viszonyított arányából ( m / n ) kiszámítható a kationok és anionok koncentrációja egy nehezen oldódó elektrolit oldatában. Az oldhatósági szorzatok értékeit a referenciakönyvek [1] adják meg .
Az oldhatósági szorzategyenlet nem veszi figyelembe az aktivitási együtthatókat , vagyis az ionerők befolyásának mértékét. Az 1⋅10 -4 mol/l- nél nagyobb koncentrációjú oldatok esetében az aktivitások szorzatát kell használni:
ahol a A és a B az A és B ionok aktivitása.
A nehezen oldódó elektrolitok telített oldatainak ionaktivitásának szorzata adott hőmérsékleten állandó érték. Ez a hőmérséklettől és az oldószer jellegétől függ.
Az oldhatósági szorzat a következő összefüggéssel kapcsolódik az oldhatósághoz :
az A m B n vagy A n B m anyagra
(mol/l)
ahol: m a kation móljainak száma; n az anion móljainak száma; K sp az oldhatósági szorzat; S az anyag oldhatósága (mol/l); vagy(g/100 ml)
M az anyag moláris tömege (g/mol).Só | m | n | Oldhatóság, S |
---|---|---|---|
AgCl
Ca(SO 4 ) Fe(PO 4 ) |
egy | egy | |
Na 2 (SO 4 )
Ca(OH) 2 |
2
egy |
egy
2 |
|
Na 3 (PO 4 )
FeCl3_ _ |
3
egy |
egy
3 |
|
Al 2 (SO 4 ) 3
Ca 3 (PO 4 ) 2 |
2
3 |
3
2 |
|
A p B q
A q B p |
p
q |
q
p |