I kapitel 5 lærte vi om en klasse af reaktioner, der involverede dannelsen af et fast stof, der var “uopløseligt” i vand, og som udfældede fra opløsningen. I disse “udfældningsreaktioner” blev et ionisk salt beskrevet som “uopløseligt”, hvilket drev reaktionen i retning af dannelse af produkter. Sølvklorid er et klassisk eksempel herpå. Hvis man blander sølvnitrat (næsten alle nitratsalte er “opløselige” i vand) med natriumchlorid, dannes der et rigeligt hvidt bundfald af sølvchlorid, og sølvnitraten blev anset for “uopløselig”.

Når man tog den klare opløsning fra oven over sølvchloridudfældningen og foretog en kemisk analyse, vil der være natriumioner, nitrationer og spor af chloridioner og sølvioner. Koncentrationerne af sølv- og kloridioner ville være ca. 1,67 × 10-5 M, hvilket er langt under de koncentrationer, vi typisk arbejder med, og derfor siger vi, at sølvklorid er “uopløseligt i vand”. Det er naturligvis ikke sandt. Opløselighed er en ligevægt, hvor ioner forlader den faste overflade og går i opløsning samtidig med, at ioner genaflejres på den faste overflade. For sølvchlorid kunne vi skrive ligevægtsudtrykket som:

AgCl(s) + H2O(l)⇄ Ag+(aq) + Cl-(aq)

For at skrive udtrykket for ligevægtskonstanten for denne opløselighedsreaktion skal vi huske på de regler, der er anført i afsnit 10.2 i dette kapitel; regel nr. 4 siger: “Reaktanter eller produkter, der er til stede som faste stoffer eller væsker eller som opløsningsmiddel, har alle en aktivitetsværdi på 1, og de påvirker derfor ikke værdien af ligevægtsudtrykket.” Da sølvklorid er et fast stof, og vand er opløsningsmidlet, er udtrykket for ligevægtskonstanten ganske enkelt,

\\]

Bemærk, at vi har betegnet ligevægtskonstanten som Ksp, hvor “sp” henviser til opløselighedsligevægt, eller “opløselighedsprodukt” (produktet af ionernes koncentrationer). Vi kan beregne værdien af Ksp for sølvchlorid ud fra de analysedata, som vi citerede ovenfor; en vandig opløsning over fast sølvchlorid har en koncentration af sølv- og chloridioner på 1,67 × 10-5 M ved 25˚ C. Da koncentrationerne af sølv- og kloridioner begge er 1,67 × 10-5 M, må værdien af Ksp under disse forhold være:

\=(1,67\ gange 10^{-5})^{2}=2,79\ gange 10^{-10}\]

Dette er meget lille, når man tager i betragtning, at Ksp for natriumklorid er ca. 29!

For et salt som PbI2 fortæller den kemiske analyse os, at blykoncentrationen i en mættet opløsning (den maksimale ligevægtsopløselighed under et bestemt sæt af betingelser, såsom temperatur, tryk osv.) er ca. 1,30 × 10-3 M. For at beregne Ksp for bly(II)iodid skal man først skrive den kemiske ligning og derefter ligevægtsudtrykket for Ksp og derefter blot erstatte med ionkoncentrationerne. Når du gør dette, skal du huske, at der er to jodidioner for hver blyion, og at koncentrationerne for bly(II) og jodid derfor er henholdsvis 1,30 × 10-3 M og 2,60 × 10-3 M.

PbI2(s) ⇄ Pb2+(aq) + 2 I-(aq)

\^{2}=(1,30\ gange 10^{-3})(2,60\ gange 10^{-3})^{2}=8.79\times 10^{-9}\]