произведение активностей
ПРОИЗВЕДЕНИЕ АКТИВНОСТЕЙ (ПА)
произведение термодинамич. активностей ионов в насыщ. растворе электролита (соль, гидроксид и т. п.) в данном растворителе. Растворение твердого вещества AkBl с образованием ионов Az+ и Вz−записывается как реакция: AkBl(тв)
где аАz+, аBz−, аАkBl — активности катионов, анионов и растворенного вещества соответственно. Т. к. в насыщ. растворе аАkBl =1. П. а. для ионов
П. а. зависит от температуры и природы растворителя, а при фиксир. температуре в данном растворителе П. а. для каждой соли-пост. величина, характеризующая ее растворимость. Если в растворе произведение
В аиалит. химии вместо строгого термодинамич. понятия ПА используется произведение растворимости (ПР), равное произведению молярных концентраций ионов [Az+]k и [Вz−]l в растворе соли АkВl. ПР связано с ПА через коэф. активности
ПА =b
В реальном растворе ПР, в отличие от ПА, не является пост. величиной: для данного растворителя при пост. температуре (т. е. при ПА = const) присутствие в растворе других растворенных веществ, помимо АkВl , или изменение концентраций ионов Az+ и Вz−приводит к изменению коэф. активности и, следовательно, к изменению ПР. В разб. растворах электролитов, согласно Девая-Хюккеля теории, коэф. активности связаны с ионной силой раствора I (напр.,
Это соотношение позволяет использовать значение ПР для подбора условий растворения и осаждения веществ. Важно учитывать, что условие ПР = [Аz+]k[Вz−]l = const может выполняться при разл. значениях каждой из концентраций [Аz+] и [Вz−]. Для осаждения соли АkВl из ненасыщ. раствора обычно добавляют в раствор соль, имеющую с АkВl общий катион или анион, напр. AD или СВ. При этом концентрация ионов Аz+ (или Вz−) в растворе возрастает, произведение концентраций [Az+]k[Bz−]l превышает ПР и начинается выпадение в осадок АkВl. Наоборот, полный переход АkВl в раствор достигается связыванием одного из ионов (Аz+ или Bz−) в недиссоциируемый комплекс в растворе, что приводит к снижению концентрации этого иона и выполнению условия [Az+]k[Bz−]l< ПР. Третий способ регулирования растворимости — изменение ионной силы раствора (т. наз. солевой эффект), когда к раствору добавляется электролит CD, не имеющий общих ионов с АkВl Это приводит к росту ионной силы, уменьшению γ и, следовательно, увеличению растворимости.
В таблице приведены значения ПА и растворимости S некоторых веществ в воде при 18–25 °C; стандартное состояние для определения активностей ионов-раствор единичной концентрации (1 моль/л).
Лит.: Лурье Ю. Ю., Справочник по аналитической химии, М., 1979.
М. В. Коробов
Химическая энциклопедия