溶解度積と沈殿の判定
着眼点混ぜた直後のイオン濃度の積が K_{sp} を超えたら沈殿が生じる。等量混合なら濃度は半分になる。
\ce{AgCl(s) <=> Ag+ + Cl-},\qquad K_{sp} = [\ce{Ag+}][\ce{Cl-}]
- イオン濃度の積 > K_{sp} → 沈殿する。
- イオン濃度の積 \le K_{sp} → 沈殿しない。
例題
1
2.0\times10^{-4}\ \mathrm{mol/L} の \ce{AgNO3} 水溶液と 2.0\times10^{-4}\ \mathrm{mol/L} の \ce{NaCl} 水溶液を等体積混合した。沈殿は生じるか。\ce{AgCl} の K_{sp} = 1.8\times10^{-10}\ \mathrm{mol^2/L^2}。
解答
混合直後 [\ce{Ag+}] = [\ce{Cl-}] = 1.0\times10^{-4}
積 = 1.0\times10^{-8} > 1.8\times10^{-10} 答え 沈殿が生じる
積 = 1.0\times10^{-8} > 1.8\times10^{-10} 答え 沈殿が生じる
2
0.10 mol/L の \ce{NaCl} 水溶液に \ce{AgCl} は何 mol/L まで溶けるか。K_{sp} は上と同じ。
解答
溶ける量を s とすると [\ce{Cl-}] = 0.10 + s \fallingdotseq 0.10
s = 1.8\times10^{-10}/0.10 答え 1.8\times10^{-9}\ \mathrm{mol/L}（純水中の \sqrt{1.8\times10^{-10}} = 1.3\times10^{-5} よりずっと小さい＝共通イオン効果）
s = 1.8\times10^{-10}/0.10 答え 1.8\times10^{-9}\ \mathrm{mol/L}（純水中の \sqrt{1.8\times10^{-10}} = 1.3\times10^{-5} よりずっと小さい＝共通イオン効果）
確認問題
1
共通イオン効果とは何か（一言で）。
答え
同じイオンを含む電解質を加えると、そのイオンが減る向きに平衡が移り、溶解度が小さくなること