酸、碱与离子平衡
溶度积
不停地把粉笔末搅进水里,到某一刻就再也溶不进去了——多余的粉末只是堆在底部。在那个拥挤的极限上,离子离开固体和重新加回固体的速率相等,这是溶解与结晶之间的僵持。溶度积准确告诉你,在这种僵持出现之前,溶液最多能挤到多满。
对于一种微溶的离子固体,溶度积 Ksp 是该固体溶解成离子这个平衡的平衡常数。对于像 AgCl 这样的盐,它就是 Ksp = [Ag+][Cl-]:把饱和时的离子浓度相乘。Ksp 小,意味着固体几乎不溶;大一些,意味着溶得更多。纯固体本身不出现在表达式里,因为它的量不会改变这个平衡。
Ksp 之所以重要,是因为它能预测何时会生成沉淀:把两份溶液混在一起,如果相关离子浓度的乘积超过了 Ksp,固体就会析出。这支配着管道里的水垢、肾结石的形成,以及矿物的沉积方式。要注意的是,Ksp 真正只适用于微溶的盐,并假定理想行为——在拥挤的真实溶液里,别的离子会改变实际溶解度。
氯化银以难溶著称,Ksp ≈ 1.8 × 10⁻¹⁰。把硝酸银溶液倒进盐水里,白色的 AgCl 固体立刻让混合液变浑,因为离子积一下子冲过了 Ksp。
一旦离子积超过 Ksp,盐就再也溶不下去,会析出沉淀。
加入一种和固体共用某离子的盐,会降低它的溶解度——这就是同离子效应。把氯化银溶在已经富含氯离子的盐水里,溶出的银会比在纯水里还要少。
又称
另见