TAN
Trong các chất điện ly cũng cĩ những chất dễ tan và những chất khĩ tan. Dung dịch bão hịa của chất điện ly khĩ tan cĩ nồng độ rất nhỏ nên cĩ thể xem chất tan phân ly hồn tồn (α ≈ 1), tức trong dung dịch, chất điện ly khĩ tan tồn tại dưới dạng ion.
1. Cân bằng dị thể của chất điện ly khĩ tan và tích số tan:
Trong dung dịch nước bão hịa của chất điện ly khĩ tan cĩ cân bằng dị thể giữa các chất điện ly ở trạng thái rắn và các ion hydrat hĩa của nĩ ở trạng thái dung dịch.
AmBn(r) + (mx+ny)H2O(l) ⇔ m(An+xH2O(d2) + n(Bm-
yH2O(d2))
AmBn ⇔ mAn+ (d2) +
nBm- (d2)
Theo định luật tác dụng khối lượng : am An+ + an Bm- K = aAmBn KaAmBn = am An+an Bm
Hoạt độ của chất rắn là đại lượng khơng đổi nên KaAmBn = const = T TAmBn = am
An+an Bm -
T : Tích số tan của chất điện ly khĩ tan.
- Định nghĩa : Tích số tan là tích số hoạt độ các ion tự do trong dung dịch bão hịa với số mũ tương ứng. Tích số tan là hằng số tại nhiệt độ nhất định.
Dung dịch bão hịa chất điện ly khĩ tan cĩ nồng độ rất lỗng nên cĩ thể xem a = C
TAmBn = Cm An+Cn
Bm-
T cũng chỉ phụ thuộc vào bản chất chất tan, dung mơi, nhiệt độ. - Liên hệ giữa tích số tan và độ tan của chất điện ly khĩ tan:
Tích số tan là đại lượng đặc trưng cho tính tan của chất điện ly khĩ tan: chất cĩ tích số tan càng bé thì càng kém tan.
Gọi S : độ tan (mol/l) của chất điện ly AmBn trong nước CAn+ CBm- S = m = n TAmBn = (mS)m (nS)n = mmnnS(m+n) mn mAmBnn n m T S =
2. Ảnh hưởng của các ion trong dung dịch đến độ tan của chất điện ly: ly:
TAmBn = Cm An+ fm An+ Cn Bm+ fn Bm = Cm n+ Cn Bm fm+n AnBm Thay CAn+ = mS và CBm = ms : mn m n AmBn n m AmBn f n m T S = +
- Khi thêm chất lạ khơng cĩ ion chung với chất điện ly thì lực ion tăng nên f giảm, do đĩ độ tan tăng.
- Khi thêm chất lạ cĩ ion chung thì độ tan giảm.
3. Điều kiện hịa tan và kết tủa chất điện ly khĩ tan:
- Chất điện ly khĩ tan sẽ kết tủa khi tích nồng độ các ion của nĩ trong dung dịch lớn hơn tích số tan của nĩ ở cùng nhiệt độ.
Ví dụ: AgCl sẽ kết tủa ở 250C khi CAg+CCl - > 1,56.10-10(=TAgCl) Sở dĩ vậy vì dựa cân bằng AgCl ⇔ Ag+ + Cl-
Khi cân bằng được thiết lập thì TAgCl = [Ag+][Cl-]
Khi CAg + CCl - > TAgCl : cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều kết tủa AgCl).
- Chất điện ly khĩ tan sẽ hịa tan khi tích nồng độ các ion của nĩ trong dung dịch nhỏ hơn tích số tan của chất điện ly ở cùng nhiệt độ.
Ví dụ: Kết tủa AgCl sẽ hịa tan khi CAg+CCl- < 1,56.10-10
Do CAg+CCl- < T : cân bằng chuyển theo chiều thuận (chiều hịa tan AgCl).