溶度积的定义和表达式
2021-04-06 16:14:28文/陈宇航一、溶度积的定义和表达式
1、定义:在一定条件下,难溶电解质溶于水形成饱和溶液时,溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡,这时可以用平衡常数来描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡,其平衡常数称为溶度积常数或溶度积,通常用$K_{\rm {sp}}$来表示。
2、表达式:沉淀溶解平衡$\ce{A_\mathit{m}B_\mathit{n}(s)}$$\ce{<=>}$$m\ce{A^n+}$(aq)+$n\ce{B^m-}$(aq)的溶度积常数可表示为$K_{\rm {sp}}$=$\left[ c\ce{(A^n+)} \right]^m$·$\left[ c\ce{(B^{m-})} \right]^n$。
3、影响因素:$K_{\rm {sp}}$是一个温度函数,只与难溶电解质的性质、温度有关,而与沉淀的量无关,且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积。
4、意义:溶度积的大小与溶解度有关,它反映了物质的溶解能力。对同类型的难溶电解质,如$\ce{AgCl}$、$\ce{AgBr}$、$\ce{AgI}$等,在相同温度下,$K_{\rm {sp}}$越大,溶解度就越大;$K_{\rm {sp}}$越小,溶解度就越小。
5、应用——溶度积规则
通过比较溶度积常数$K_{\rm {sp}}$与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积$Q_{\rm {c}}$的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解,这就是溶度积规则。
难溶电解质$\ce{A_\mathit{m}B_\mathit{n}}$的水溶液中,离子积为$Q_{\rm {c}}$=$\left[ c\ce{(A^n+)} \right]^m$·$\left[ c\ce{(B^{m-})} \right]^n$。
若$Q_{\rm {c}}$<$K_{\rm {sp}}$,溶液为不饱和溶液,体系中无沉淀生成,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和;
若$Q_{\rm {c}}$=$K_{\rm {sp}}$,溶液为饱和溶液,沉淀与溶解处于平衡状态;
若$Q_{\rm {c}}$>$K_{\rm {sp}}$,溶液为过饱和溶液,体系中有沉淀生成,直至溶液饱和,达到新的平衡。
二、溶度积的相关例题
室温下向饱和$\ce{AgCl}$溶液中加水,下列叙述正确的是____
A.$\ce{AgCl}$的溶解度增大
B.$\ce{AgCl}$的溶解度、$K_{\rm {sp}}$均不变
C.$\ce{AgCl}$的$K_{\rm {sp}}$增大
D.$\ce{AgCl}$的溶解度、$K_{\rm {sp}}$均增大
答案:B
解析:物质的溶解度和溶度积都是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,与溶液的浓度无关。所以向$\ce{AgCl}$饱和溶液中加水,$\ce{AgCl}$的溶解度和$K_{\rm {sp}}$都不变,B正确。
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