16.12: Çözünürlüğü Etkileyen Faktörler

İyonik bir bileşiğin çözünürlüğü, çözelti içinde bulunan diğer çözünen maddelere bağlı olarak değişebilir. Çözünen madde, bileşikte ortak bir iyon veya bir asit veya baz olabilir. Bu nedenle çözünürlüğü etkileyen iki ana faktör, ortak iyon etkisi ve bir çözeltinin pH'ıdır.

Bir sodyum klorür çözeltisine kurşun klorür eklenirse, her iki tuz da suda iyonlaşarak sodyum ve kurşun katyonları ve ortak anyon olan klorür üretir. Çözeltideki klorür iyonları, hem sodyum klorürün tam iyonlaşmasından hem de kurşun klorürün kısmi iyonlaşmasından geldiğinden, konsantrasyonları her ikisinden de daha yüksek olacaktır. Telafi etmek için, katı kurşun klorür ile çözelti içindeki iyonları arasındaki denge, çözülmemiş tuza doğru kayarak daha fazla kurşun klorürün çözülmeden kalmasına neden olur.

Dolayısıyla, ortak bir iyonun varlığı, eser miktarda çözünür bir maddenin çözünürlüğünü azaltır. Örneğin, 0, 100 molar sodyum klorür çözeltisi içindeki kurşun klorürün molar çözünürlüğü x, ICE tablosundan hesaplanabilir. Çözeltideki kurşun iyonlarının başlangıç konsantrasyonu sıfırdır, klorür ise 0, 100 molar'dır.

Her bir kurşun klorür molekülü, bir kurşun ve iki klorür iyonu halinde ayrışacaktır. Yani, kurşun iyonlarının konsantrasyonundaki değişim x, klorürünki ise 2x olacaktır. Kurşun iyonlarının denge konsantrasyonu x olacaktır, ancak klorür iyonları için 2x ve 0, 100 toplamı olacaktır.

25°C'de, kurşun klorür için Ksp'nin değeri 1, 17×10⁻⁵'dir ve denge ifadesi, kurşun ve klorür iyonlarının denge konsantrasyonlarının çarpımıdır;bu da x çarpı karesi olur. Ksp küçük olduğundan, 2x 0, 100 molardan çok daha küçük olacaktır ve böylece toplamları 0, 100 molara yuvarlanabilir. Değerler yerine koyulunca, 1, 17×10⁻⁵ eşittir x çarpı 0, 100 molar kare eşitliği elde edilir.

Denklem x için çözüldüğünde, kurşun klorürün 0, 100 molar sodyum klorür çözeltisindeki çözünürlüğü 1, 17x10⁻³ molar şeklinde hesaplanır. Kurşun klorürün suda 1, 43×10⁻² molar çözünürlüğü ile karşılaştırıldığında, ortak iyon kurşun klorürün çözünürlüğünü 12 kat azaltır. Bir bileşiğin çözünürlüğü, çözeltinin pH'ından da etkilenebilir.

Kalsiyum hidroksitin kalsiyum iyonlarına ve hidroksite kısmi ayrışmasını düşünün. Örneğin potasyum hidroksit ilave edilerek pH yükseltilirse, ortak hidroksit iyonu kalsiyum hidroksitin çözünürlüğünü düşürecektir. Tersine, örneğin hidroklorik asit ekleyerek pH düşürülürse, protonlar hidroksit iyonları ile birleşerek çözeltideki hidroksit iyonlarının konsantrasyonunu düşürür.

Kalsiyum hidroksitin çözünürlük dengesi daha sonra ürünlere doğru kayacak ve asidik bir çözelti içinde çözünürlüğün artmasına yol açacaktır.