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活度积、溶度积和溶解度的区别和应用

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据活度的定义:代入活度积表达式(6.5)中:令K sp称为溶度积,则上式成为式(6.8)就是K sp和的关系,它们之间有差别。由于数值相等,且浓度很稀这个条件对难溶盐来说又易于满足,所以通常对活度积和溶度积不再加以区别,习惯上统称为溶度积。

活度积、溶度积和溶解度的区别和应用

严格地说,难溶化合物在水中的溶解平衡:

应以活度表示:

称为难溶化合物MA的活度积。它是只与温度有关的标准平衡常数,不受溶液中离子强度的影响。

根据活度的定义(为计算简便,写作以下形式):

代入活度积表达式(6.5)中:

K sp称为溶度积(solubility product),则上式成为

式(6.8)就是K sp的关系,它们之间有差别。由于在活度系数项中活度系数γ与离子强度有关(即与溶液中所有离子的浓度有关),所以K sp不仅与温度有关,还与溶液中所有离子的浓度有关。只有当溶液很稀,γ的值接近于1时,K sp在数值上才相等(但两者量纲不同,K sp是有量纲的量,而的量纲为1)。由于数值相等,且浓度很稀这个条件对难溶盐来说又易于满足,所以通常对活度积和溶度积不再加以区别,习惯上统称为溶度积。(www.xing528.com)

但当在溶液中有强电解质存在,离子强度较大时,计算沉淀平衡中各物种的浓度就应该直接采用从相应的活度系数计算出的该条件下的值才比较符合实际情况。

根据式(6.7)和式(6.8),可求得1-1型难溶化合物的溶解度

对于M m A n型难溶化合物,溶度积的表迖式(略去电荷)为

溶液的浓度有多种表示法,最常用的是物质的质量摩尔浓度(m B)和物质的量浓度(c B),前者的单位是mol·kg-1,后者的单位是mol·L-1。m B和c B的关系是

式中,ρ是溶液的密度(单位为kg·L-1);M是溶质的摩尔质量(单位为kg·mol-1)。

当溶液很稀时,m B M≪1,ρ→1,于是m B≈c B,所以MA型难溶盐的溶度积也可以用c B代替m B而写成

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