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医用化学/溶度积
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{{Hierarchy header}} 电解质的溶解度在每100g水中为0.1g以下的,称为微溶电解质。在一定温度下,当水中的微溶电解质MA溶解并达到饱和状态后,固体和溶解于溶液中的离子之间就达到两相之间的溶解平衡: {{图片|gmob6k7h.jpg|}} s表示固体,根据化学平衡原理: {{图片|gmob6lou.jpg|}} [MA(s)]是常数,可以并入常数项中,得到 [M+][A-]=K[MA(s)]=Ksp (2-8) 式(2-8)表明:在微溶电解质的[[饱和溶液]]中,温度一定时,各离子浓度幂之乘积为一常数,称为溶度积常数,简称溶度积。用符号Ksp表示。 对于MmAn型电解质来说,溶度积的公式是 [M]m[A]n= Ksp (2-9) 须注意,式(2-9)中省略了离子的电荷。 表2-7列出了一部分微溶电解质的溶度积。溶度积的大小取决于微溶电解质的本性,它随温度的升高而升稍微增大。 表2-7 一些微溶电解质的溶度积(18~25℃) {| class="wikitable" |- | | 微溶电解质 | | Ksp | | 微溶电解质 | | Ksp |- | | AgBr | | 5.0×10-13 | | [[Ca]]3(PO4)2 | | 2.0×10-29 |- | | AgCL | | 1.8×10-10 | | [[Mg]](OH)2 | | 1.8×10-11 |- | | Ag2CrO4 | | 1.1×10-12 | | [[Cu]](OH)2 | | 2.2×10-20 |- | | AgI | | 8.3×10-17 | | CuS | | 6.3×10-36 |- | | Ag2S | | 6.3×10-50 | | Fe(OH)2 | | 8.0×10-16 |- | | Al(OH)3 | | 1.3×10-33 | | Fe(OH)3 | | 4×10-38 |- | | BaCO3<br /> BaSO4 | | 5.1×10-9<br /> 1.1×10-10 | | HgS(红色) | | 4×10-53 |- | | CaCO3 | | 2.8×10-9 | | PbS | | 8.0×10-28 |- | | CaF2 | | 2.7×10-11 | | CaC2O4 | | 4×10-9 |} 溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力,所以它们之间可以互相换算。知道溶解度可以求出溶度积,也可以由溶度积求溶解度。不过由于影响微溶电解质溶解度的因素很多,如同离子效应、盐效应等,所以换算往往是比较复杂的。我们只介绍不考虑这些因素时的简单换算方法。但是要注意不能把它推广应用到任意微溶电解质。 应该指出:溶度积的大小与溶解度有关,它反映了物质的溶解能力。对同类型的微溶电解质,如AgCL,AgBr,AgI,BaSO4,PbSO4,CaCO3,CaC2O4等,在相同温度下,Ksp越大,溶解度就越大;Ksp越小,溶解度就越小。对于不同类型的微溶电解质,不能认为溶度积小的,溶解度都一定小。如Ag2CrO4的溶度积(Ksp=1.1×10-12)比CaCO3的溶度积(Ksp=2.8×10-9)小,但Ag2CrO4的溶解度(6.5×10-5mol.L-1)却比CaCO3的溶解度(5.29×10-5mol.L-1)大.因此,从Ksp大小比较溶解度大小时,只有在同类型的电解质之间才能直接比较,否则要通过计算,下面举例说明溶解度和溶度积之间的换算。 例6 25℃时,AgCL的溶解度是0.00192g.L-1,求它的溶度积. 解: AgCL的相对[[分子]]质量为143.3,AgCL饱和溶液的量浓度为: 0.00192/143.3=1.34×10-5(mol.L-1) 根据AgCL在溶液中的离解: {{图片|gmob6jez.jpg|}} 溶液中应有 [A+]=[[[CL]]-]=1.34×10-5 mol.L-1 所以AgCL的Ksp=[A+][CL-]=(1.34×10-5)2=1.80×10-10 例7 25℃时, Ag2CrO4的溶解度是6.50×10-5mol.L-1,求它的溶度积。 解: 根据Ag2CrO4在溶液中的离解: {{图片|gmob6ky0.jpg|}} 溶液中应有 CrO<sub>4</sub><sup>2-</sup>]=6.50*10<sup>-5</sup>=mol.L<sup>-1</sup> [Ag<sup>+</sup>]=2*6.50*10<sup>-5</sup>=13.0*10<sup>-5</sup>mol.L<sup>-</sup><sup>1</sup> 所以Ag2CrO4的Ksp=[Ag<sup>+</sup>]<sup>2</sup>[CrO<sub>4</sub><sup>2-</sup>]=(13.0*10<sup>-5</sup>)<sup>2</sup>*6.50*10<sup>-5</sup>=1.1*10<sup>12</sup> 例8 18℃时,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10<sup>-11</sup>,求它的溶解度。 解: 设Mg(OH)2的溶解度为x mol.L<sup>-1</sup>,根据Mg(OH)2在溶液中的离解: {{图片|gmob6inj.jpg|}} 溶液中应有 [Mg<sup>2+</sup>]=χmol.L<sup>-1</sup>[OH<sup>-</sup>]=2χmol.L<sup>-1</sup> K<sub>sp</sub>=[Mg<sup>2+</sup>][OH<sup>-</sup>]<sup>2</sup>=χ.(zχ)<sup>2</sup>=1.8*10<sup>-11</sup> χ=1.65*10<sup>-4</sup>(mol.L<sup>-1</sup>) {{Hierarchy footer}} {{医用化学图书专题}}
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