용해도에 영향을 미치는 요인

이온 화합물의 용해도는 용액에 존재하는 다른 용질에 따라 달라질 수 있습니다. 용질은 화합물 또는 산이나 염기에 공통으로 존재하는 이온일 수 있습니다. 따라서 용해도에 영향을 미치는 두 가지 주요 요인은 공통 이온 효과와 용액의 pH입니다.

염화(II)납을 염화 나트륨 용액에 첨가하면 두 염은 모두 물 속에서 이온화되어 나트륨과 납 양이온 그리고 공통 음이온인 염화물이 생성됩니다. 용액 속의 염화 이온은 염화나트륨의 완전한 이온화와 염화납(II)의 부분적인 이온화에서 모두 나오기 때문에 용액의 농도는 나트륨 이온이나 납 이온의 농도보다 높을 것입니다. 이를 보완하기 위해 용액 속의 고체 염화납(II)과 그것의 이온 사이의 평형은 해리되지 않은 염 쪽으로 이동하며 더 많은 염화 납(II)이 분리되지 않은 상태로 남게 합니다.

따라서 공통 이온의 존재는 용해도가 낮은 물질의 용해도를 감소시킵니다. 예를 들어 0.100 몰의 염화나트륨 용액에서 염화 납(II)의 몰 용해도 x는 ICE 표를 통해 계산할 수 있습니다. 용액 내 납 이온의 초기 농도는 0이지만 염화물의 농도는 0.100 몰입니다.

염화 납(II)의 각 분자는 하나의 납과 두 개의 염화 이온으로 분리됩니다. 따라서 납 이온에서 농도의 변화는 x가 될 것이고 염화물에서는 2x가 될 것입니다. 납 이온의 평형 농도는 x이지만 염화 이온의 경우 2x와 0.100의 합이 됩니다.

25°C에서 염화 납(II)에 대한 Ksp의 값은 1.17 10⁻⁵이고 평형식은 납과 염화 이온의 평형 농도의 적으로 의 두제곱에 x를 곱한 것과 같습니다. Ksp가 작기 때문에 2x는 0.100 몰보다 훨씬 작고 그것의 합계는 0.100 몰에 근사합니다. 식에 대입하면 1.17 10⁻⁵는 x에 0.100 몰 두제곱을 곱한 것과 같습니다.

x를 풀면 0.100 몰의 염화나트륨용액에서 염화 납(II)의 몰용해도는 1.17 10⁻³ 몰입니다. 물에 함유된 염화납(II)의 몰용해도가 1.43 10⁻² 몰인 것과 비교하면 공통 이온은 염화납(II)의 용해도를 12배 감소시킵니다. 화합물의 용해도는 용액의 pH에도 영향을 받을 수 있습니다.

수산화칼슘을 칼슘 이온과 수산화물로 부분적으로 해리되는 반응을 고려해봅시다. 예를 들어 수산화 칼륨을 첨가하여 pH가 증가한다면 일반적인 수산화 이온은 수산화칼슘의 용해도를 낮출 것입니다. 반대로 예를 들어 염산을 첨가하여 pH가 감소하면 양성자는 수산화 이