lign="justify"> Перетворимо рівняння (15) до виду, зручного для подальшого аналізу: прологарифмируем його і вирішимо щодо концентрації іонів металу:
lg=-. (23)
Насичений розчин малорастворимого з'єднань можна вважати гранично розбавленим, так як концентрація насиченого розчину дуже маленька, тому можна використовувати для визначення коефіцієнтів активності граничний закон Дебая-Хюккеля.
lg=-. (24)
З аналізу рівняння (24) видно, що концентрація насиченого розчину залежить від багатьох факторів:
температури;
наявності у воді будь-яких добре розчинних речовин, які змінюють коефіцієнти активності;
величини іонної сили розчину;
величини рН розчину, якщо аніон або катіон малорастворимого сполуки відносяться до слабких електролітів і беруть участь у кислотно-основних іонних равновесиях.
2. Розчинність осаду малорастворимого з'єднання в чистій воді
Скористаємося наведеної раніше реакцією в загальному вигляді:
M v + A v- тв=M v + A v- р-р=v + M z + + v - A z-. (1)
c н.р.
Запишемо закон рівноваги
=. (2)
При відсутності у воді будь-яких сильних електролітів, можна вважати, що коефіцієнти активності близькі до одиниці, так як концентрація насиченого розчину в разі малорастворимого сполуки дуже мала. Висловимо рівноважну концентрацію іонів через концентрацію насиченого розчину згідно стехиометрическому рівнянню (1)
(3)
(4)
Залучивши (3) і (4) в (2), отримаємо:
=(5)
З рівняння (5) неважко виразити концентрацію насиченого розчину
=. (6)
3. Розчинність осаду малорастворимого з'єднання у водному розчині, що містить в надлишку однойменний іон
Вплив однойменного іона передвіщається принципом Ле-Шательє. Розглянемо в загальному вигляді вплив на розчинність малорастворимого з'єднання однойменного аніону, а потім у прикладах і однойменного аніону і однойменного катіона.
Маємо систему, що представляє собою водний розчин малорастворимого з'єднання і добре розчинну сіль, що містить такий самий аніон, наприклад, NaA.
Рівняння рівноваги буде таким же, як і у випадку розчинності осаду в чистій воді:
M v + A v- тв=M v + A v- р-р=v + M z + + v - A z-. (1)
c н.р.
Запишемо закон рівноваги
=. (2)
Припустимо, що активності іонів рівні їх концентраціям. При значній концентрації електролітів у воді це допущення не вірно, але для того, щоб пояснити вплив на розчинність саме однойменного аніону або катіона, поки приймемо, що це припущення справедливо. Рівноважні концентрації іонів у розчині з однойменною електролітом, будуть іншими, ніж у чистій воді:
Якщо концентрація катіона може бути виражена також
, (3)
то концентрація аніона визначатиметься концентрацією солі, що дає при розчиненні цей аніон
. (4)
Зазвичай концентрацією насиченого розчину у виразі (4) в порівнянні з концентрацією солі можна знехтувати, тоді
=(5)
З рівняння (5) неважко виразити концентрацію насиченого розчину:
=. (6)
З (6) видно, що розчинність малорастворимого з'єднання в присутності в розчині однойменного аніону буде зменшуватися.
4. Розчинність осаду малорастворимого з'єднання у водному розчині, що містить в надлишку іони, що не входять в осад
Експериментально встановлено, що опади зазвичай більш розчинні у розчині електроліту, ніж у воді (за умови, звичайно, що електроліт не містить однойменних з осадом іонів). У цьому випадку збільшиться іонна сила розчину, зменшаться коефіцієнти активності і збільшиться розчинність малорастворимого з'єднання. Вплив електроліту на розчинність пояснюється електростатичним притяганням між іонами осаду і протилежно зарядженими сторонніми іонами. Такі взаємодії викликають зрушення рівноваги реакції розчинення. Математично ці взаємодії можна врахувати, використовуючи таку формулу твори розчинності, в яку входять коефіцієнти активності.
Формально в вираз закону рівноваги для насиченого розчину малорастворимого з'єднання концентрація сторонніх електролітів не входить, тому вираз реакції буде таким же:
M v + A v- тв=M v + A v- р-р=v + M z + + v - A z-. ...
