Количество растворенного вещества, необходимое для получения насыщенного раствора в заданном количестве растворителя определяет растворимость этого вещества в данном растворителе.
Растворимость – с одной стороны характеризует способность вещества растворяться, определяемую природой вещества и растворителя, температурой и др. факторами, с другой – это количественная характеристика насыщенного раствора в единицах концентрации: моль/дм3 , г/100 г растворителя.
Наиболее распространенным растворителем на нашей планете является вода.
В воде различают: практически нерастворимые вещества – стекло, металлы, фосфаты Ca и Zn, AgCl, BaSO4, керосин, растительное масло, инертные газы и др.; малорастворимые – гипс,PbSO4 , многие гидроксиды и соли, CH4, O2, N2, бензол, анилин и др.; хорошо растворимые – сахар, хлориды и нитраты щелочных металлов, ацетон, этиловый спирт, NH3,HCl и др (приложение 8).
Чем ближе природа веществ, тем лучше они растворяются друг в друге, то есть выполняется эмпирическое правило «подобное растворяется в подобном».
Растворимость (S) – способность вещества посылать в раствор свои ионы, это молярность его насыщенного раствора. Абсолютно нерастворимых веществ нет. Определяется концентраций вещества в насыщенном растворе:
(73)
S = (74)
Например: осадок Ca3(PO4)2 = 3Ca2+ + 2PO43-
S(Ca3(PO4)2) = 3S(Ca2+) + 2S(PO43-)
S(Ca3(PO4)2) =
Считается что малорастворимые соли могут переходить в раствор только в виде ионов. Раствор, находящийся в равновесии с осадком называется насыщенным.
При контакте малорастворимого сильного электролита с водой образуется насыщенный раствор – термодинамически устойчивая равновесная система, в которой скорость растворения вещества равна скорости его выделения из раствора (рис. 32): uраств.= uос.
AgCl↔ Ag+ + Cl- Применяем закон действующих масс:
Рис. 32. Насыщенный раствор AgCl.
Так как Кр и концентрация твердого вещества не изменяется:
(75)
В общем случае для малорастворимого электролита KtnAnm произведение растворимости (ПР) определяется стехиометрическим произведением концентраций ионов, находящихся в равновесном (насыщенном) растворе:
KtnAnm ↔ nKtm+ + mAnn-