Произведение растворимости позволяет по концентрациям реагирующих веществ рассчитывать возможность образования и растворения осадков при протекании реакций обмена, а также вычислять полноту осаждения определяемых ионов.
Допустим, что мы смешиваем раствор соли свинца с любым растворимым хлоридом, например КС1. При этом ионы свинца, сталкиваясь с хлорид-ионами, будут образовывать среднерастворимый электролит хлорида свинца PbCl2. Однако выпадение осадка будет зависеть от произведения активностей ионов aPb2+ · аCl-2 в растворе и величины произведения растворимости хлорида свинца PbCl2, равной 1,6 · 10-5.
Если произведение активностей ионов свинца и хлорид-ионов будет превышать величину ПРPbCl2, осадок PbCl2 будет выпадать, а при обратном соотношении осадок хлорида свинца образовываться не будет. Рассмотрим пример.
Пример. Выпадет ли осадок при смешивании 0,05 М раствора ацетата свинца Рb(СН3СОО)2 с 0,5 М раствором хлорида калия КС1?
Решение.
1. Концентрации ионов свинца и хлора в момент сливания будут равны:
[Pb2+] = 2,5 · 10-2 г-ион/л, [Cl-] = 2,5 · 10-1 г-ион/л
2. Произведение концентрации ионов в этом случае равно:
[Pb2+] [C1-]2 = 2,5 · 10-2 · (2,5 · 10-1)2 = 1,56 · 10-3
Полученная величина почти в 100 раз превышает величину произведения растворимости хлорида свинца (1,6 · 10-5). Поэтому раствор окажется пересыщенным в отношении данной соли и часть хлорида свинца выпадет в осадок.
При протекании реакций обмена осадок трудно- и среднерастворимых электролитов образуется в том случае, если произведение концентраций (произведение активностей) ионов в растворе превышает величину его произведения растворимости при данной температуре. Однако выпадение осадка может начаться не сразу после сливания соответствующих растворов, а спустя некоторое время, так как при сливании растворов могут образоваться пересыщенные растворы, которые лишь при стоянии или при потирании стенок пробирки стеклянной палочкой выделяют осадок.
При использовании в анализе амфотерности гидроксидов необходимо знать интервал рН, в котором происходит образование и и полное осаждение их.
