溶解平衡是一种关于化合物溶解的化学平衡。溶解平衡能作用于化合物的应用,并且可以用于预测特定情况下化合物的溶解度。
简介
溶解平衡能作用于化合物的应用。溶解的固体可以是共价化合物(有机化合物:糖和无机化合物:氯化氢)或离子化合物(如食盐,即氯化钠),它们溶解时的主要区别是离子化合物会在溶于水时电离为离子(部分共价化合物亦可,如醋酸、氯化氢、硝酸、醋酸铅等)。水是最常用的溶剂,但同样的原则适用于任何溶剂。
在环境科学中,溶解在水中的全部固体物质(无论是否达到饱和)的浓度被称为总溶解固体(TDS)。
非离子化合物
有机固体的溶解平衡是其固态部分与溶解部分之间的平衡:
而平衡表达式可以如下所写(这适用于任何此类反应):
K是平衡常数,花括号代表相应物质的活度,而根据定义,固体物质的活度是1。如果离子氛之间的作用可以忽略(一种常见的情形是溶液的浓度极低时),则活度也可用浓度代替:
方括号代表摩尔浓度(通常用M表示)。
这个表达式是说在达到溶解平衡时,水中含有的已溶解的糖的浓度等于K。在25时,当标准浓度为1molL时,蔗糖的K1。971,这是在25时能溶解的蔗糖的最大量,这时的溶液被称为“饱和的”。如果当前溶液浓度低于饱和浓度,固体会继续溶解直到两者相等或所有固体均已经溶解;如果当前溶液浓度高于饱和浓度,这时的溶液是“过饱和的”,溶液中的蔗糖将会以固体形式析出,直到两者相等。这个过程可能是缓慢的,但是平衡常数描述的是体系平衡时的状态,不是体系达到平衡的速度。
离子化合物
离子化合物在溶解时通常会发生电离,即在水的作用下解离为离子。例如硫酸钙:
对上例而言,平衡表达式为:
K被称作平衡常数,而花括号代表活度。固态物质的活度,根据定义,等于1。当溶液的浓度极低,即离子的活度可以看...
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