Химия

Химическое равновесие

Константа равновесия, Ksp, общий ион и начало осаждения.

Как выбрать подходящий материал

Сначала запишите реакцию равновесия и состав ионного произведения. Степени концентраций зависят от стехиометрии.
Сравнение ионного произведения с Ksp определяет начало осаждения. Общий ион и температура меняют расчёт; скорость достижения равновесия — отдельная задача.

5 формул

Формулы темы

Интегральное уравнение Вант-Гоффа для константы равновесия

Интегральное уравнение Вант-Гоффа оценивает изменение безразмерной константы равновесия между двумя температурами при постоянной энтальпии реакции.

$\ln\left(\frac{K_2}{K_1}\right)=-\frac{\Delta_rH^\circ}{R}\left(\frac{1}{T_2}-\frac{1}{T_1}\right)$

Растворимость соли 1:1 через произведение растворимости

Для соли состава MX, распадающейся на один катион и один анион, молярная растворимость s связана с произведением растворимости простым квадратом.

$K_{sp}=(s/c^\circ)^2,\qquad s=c^\circ\sqrt{K_{sp}}$

Растворимость соли 1:2 по произведению растворимости

Для соли MX₂ растворимость s даёт [M²⁺]=s и [X⁻]=2s, поэтому Ksp=4s³, а не квадрат растворимости. Коэффициент перед кубом определяется числом анионов, возникающих из одной формульной единицы.

$K_{sp}=4(s/c^\circ)^3,\qquad s=c^\circ\sqrt[3]{K_{sp}/4}$

Общий ион: изменение растворимости малорастворимой соли

Общий ион с исходной концентрацией c₀ подавляет растворение соли MX: при c₀≫s её растворимость приближённо равна Ksp/c₀.

$K_{sp}=\frac{s(c_0+s)}{(c^\circ)^2},\qquad s\approx\frac{K_{sp}(c^\circ)^2}{c_0}\quad(s\ll c_0)$

Начало селективного осаждения по ионному произведению

Осадок MX начинается при таком добавлении противоиона, когда ионное произведение Q достигает Ksp. Сравнение порогов позволяет выбрать селективное разделение.

$[X^-]_{\mathrm{start}}=\frac{K_{sp}(c^\circ)^2}{[M^+]},\qquad Q=K_{sp}$