I.I. Iloczyn rozpuszczalności i rozpuszczalność:

Biorąc pod uwagę sytuacje, że jon A⁺ reaguje z jonem B^- z wytworzeniem trudno rozpuszczalnego związku AB, to stałe równowagi reakcji odwracalnej:
wyrażają się wzorami:
oraz;

W przypadku K_rozp, [AB] jest wielkością stałą i wzór ten można uprościć do postaci:

, gdzie

K_SO- iloczyn rozpuszczalności trudno rozpuszczalnej substancji AB, lub:

Z kolei wykładnik rozpuszczalności:
.

Iloczyny rozpuszczalności są wielkościami stałymi dla danego rozpuszczalnika i w danej temperaturze:

W niektórych przypadkach rozpatrujemy termodynamiczny iloczyn rozpuszczalności, różniący się od podanego mnożnikami, które oznaczają współczynniki aktywności jonów:

W praktyce częściej jednak ma się do czynienia z roztworami trudno rozpuszczalnych substancji o małej sile jonowej, a współczynniki aktywności są bliskie jedności i można je wówczas pominąć. Pojęcie „iloczyn rozpuszczalności” można stosować do substancji, których rozpuszczalność nie przekracza 0,001 mola w litrze.

Strącanie osadu soli trudno rozpuszczalnej zaczyna się po przekroczeniu w roztworze takich stężeń jonów, których iloczyn ma wartość iloczynu rozpuszczalności tej soli (ale roztwór nie ulega przesyceniu).

I.II. Efekt solny:

Jeżeli w roztworze znajdzie się duże stężenie soli obojętnych (nie mających jonów wspólnych z daną solą trudno rozpuszczalną) wówczas na skutek zmiany (zmniejszenia) współczynników aktywności, stężeniowy iloczyn rozpuszczalności zmieni się (wzrośnie), a iloczyn termodynamiczny pozostanie stały. W wyniku tego wzrośnie także rozpuszczalność soli. Zależność tą odzwierciedla analiza rozpuszczalności (R) trudno rozpuszczalnego związku MX:

[M ⁺ ] = [X ⁻ ] = R

W przypadku zwiększenia sie mocy jonowej roztworu, współczynniki aktywności przyjmują wartości mniejsze od jedności, a więc należy je uwzględnić w obliczeniach.

I.III. Wpływ jonu wspólnego:

Jeżeli do roztworu wprowadzimy jony wspólne z daną solą, wówczas rozpuszczalność tej soli ulegnie zmniejszeniu, zgodnie z równaniami:

[mR' + C_M]^m[xR']^x = I_r

[mR']^m[xR' + C_X]^x = I_r

Skąd otrzymujemy zależność:

- R' to rzeczywista rozpuszczalność analizowanej soli po dodaniu jonów wspólnych

- R_w to rozpuszczalność przed dodaniem tych jonów - co oznacza, że dodanie jonów wspólnych zawsze powoduje obniżenie rozpuszczalności soli.

I.IV. Kompleksowanie:

Dość częstym zjawiskiem jest tworzenie przez daną parę jonową nie tylko trudno rozpuszczalnych soli ale i łatwo rozpuszczalnych kompleksów. W takiej sytuacji niewielki dodatek jonu wspólnego spowoduje spadek rozpuszczalności, ale zwiększenie stężenia jonu wspólnego doprowadzi do powstawania kompleksu i w rezultacie zwiększenia ilości rozpuszczonego metalu, pomimo tego, że stężenie wolnego jonu metalu będzie mniejsze. Typowe przykłady to np. kompleksy chlorkowe i jodkowe Ag i Pb (sole są trudno rozpuszczalne).

I.V. Wpływ pH na strącanie osadów:

Jony hydroniowe ([H₃O]⁺) zwiększają rozpuszczalność trudno rozpuszczalnych wodorotlenków oraz soli słabych kwasów. W pierwszym przypadku dodanie do roztworu mocnego kwasu powoduje obniżenie stężenia jonów OH^-, a co za tym idzie, zwiększenie stężenia jonów metalu w roztworze. Konsekwencją tego jest wzrost rozpuszczalności osadu wodorotlenku jako całości. W przypadku soli słabych kwasów, wprowadzone do roztworu jony hydroniowe wiążą aniony reszty kwasowej tworząc cząsteczki słabo zdysocjowanych kwasów. Zmniejsza się w ten sposób stężenie wolnych jonów
w roztworze, np.

Ponieważ
jest wartością stałą, to obniżeniu się stężenia jonów szczawianowych musi towarzyszyć wzrost stężenia jonów Ca²⁺, czyli zwiększenie rozpuszczalności osadu.

II.I. Strącanie soli jako funkcja I_r:

II.I.I. W probówce zmieszaliśmy 5cm³ roztworu Pb(NO₃)₂ z 6cm³ 1M NaCl. Obserwujemy pojawienie się lekkiego zmętnienia w probówce. Po dodaniu Na₃PO₄ zmętnienie w probówce wzmocniło się, a po dodaniu Na₂SO₄ pojawił się biały osad.

Zachodzące reakcje:

Pb(NO₃)₂ + 2 NaCl PbCl₂ + 2 NaNO₃

PbCl₂ + Na₂SO₄ PbSO₄ + 2 NaCl

PbCl₂ + Na₃PO₄ Pb₃(PO₄)₂ + 6 NaCl

Rozpuszczalność soli:

II.I.II. Do probówek z ok. 2 cm³ 0,1 M roztworu jonów Ba²⁺ dodajemy 3 cm³ buforu octanowego, a następnie 0,5 M K₂CrO₄. Obserwujemy pojawienie się jasnożółtego zabarwienia. Do drugiej probówki dodaliśmy tylko roztwór chromianu potasu, obserwując jasnożółte zmętnienie. Tą samą próbę powtórzyliśmy dla jonów strontu. W przypadku dodania buforu octanowego i chromianu potasu zaobserwowaliśmy jasnożółty kolor, natomiast w drugiej probówce żółte zmętnienie.

Ba²⁺ + CrO₄^2- BaCrO₄

Sr²⁺ + CrO₄^2- SrCrO₄

Osad pojawia się w probówkach w których zmieniamy pH roztworu. Przez dodanie kwasu zmieniliśmy stężenie jonów CrO₄^- i przekroczyliśmy iloczyn rozpuszczalność, przez co wytrącił się osad. Osad nie wytrącił się w roztworze z buforem, ponieważ ten ma właściwości dzięki którym nie zmienia się pH roztworu.

Rozpuszczalność soli:

W pH buforu octanowego (3,6 - 4,6) sól barowa bardzo słabo rozpuszcza się. Bez stabilizowania pH sól strąca się całkowicie.

II.I.III. Po dodaniu Na₂CO₃ do roztworu zawierającego jony Al³⁺ nastąpiło zmętnienie i można było zaobserwować delikatnie biały osad. Natomiast po dodaniu do tego samego roztworu Na₂SO₃ roztwór był bezbarwny.

Zachodzące reakcje:

2 Al³⁺ + 3 CO₃^2- + 3 H₂O 2 Al(OH)₃ + 3 CO₂

2 Al³⁺ + 3 SO₃^2- + 3 H₂O 2 Al(OH)₃ + 3 SO₂

Sole słabych kwasów wytrącają jon Al³⁺ w postaci Al(OH)₃, ponieważ roztwory tych soli w skutek hydrolizy dostarczają w dostatecznym stężeniu jony OH^-.

II.II. Reakcje kompleksowania a strącanie osadów:

II.II.I.Kompleksy amoniakalne:

Do 2cm³ roztworu zawierającego jony Fe³⁺ dodaliśmy mieszaninę 2M NH_3(aq)/1M NH₄Cl. Zaobserwowaliśmy pojawienie się brunatnego osadu. Taką samą próbę powtórzyliśmy dla następujących kationów obserwując w probówkach odpowiednie barwy:

Powstałe kompleksy:

II.III. Amfoteryczność a reakcje strącania:

II.III.I. Do probówek wprowadziliśmy odpowiednio po kilka kropel Al³⁺, Zn²⁺, Sn²⁺, Pb²⁺. Dodaliśmy następnie 0,1M NaOH. W probówkach zaobserwowaliśmy pojawienie się osadów. Następnie dodaliśmy kolejną porcję wodorotlenku, aż do rozpuszczenia osadów. W pierwszej probówce, drugiej, trzeciej i czwartej powstał biały trudno rozpuszczalny osad.

NaOH

Rozpuszczenie osadów nastąpiło podczas dodania:

Zachodzące reakcje:

II.IV. Zmiana stopnia utlenienia a strącanie osadów:

II.IV.I. Do probówki wprowadziliśmy roztwór zawierający jony Mn²⁺, a następnie dodaliśmy 2M NaOH. Zaobserwowaliśmy pojawienie się jasno brunatnego osadu. Dodaliśmy do niego 2 krople H₂O₂. W tym momencie roztwór zaczął czernieć i pojawiły się pęcherze. Do drugiej probówki wprowadziliśmy roztwór KMnO₄, dodaliśmy do niego Cr₂(SO₄)₃ . Spowodowało to zciemnienie roztworu. W momencie wprowadzenia do badanej próby H₂SO₄, na górze probówki pojawiła się czarna faza.

Zachodzące reakcje:

Mn²⁺ Mn⁴⁺ + 2 ē |x 1

O^- + 1 ē O^2- |x 2

2 MnO₄^- + 2 Cr³⁺ + 5 H₂O Cr₂O₇^2- + 2 MnO(OH)₂ + 6 H⁺

Mn⁷⁺ + 3 ē Mn⁴⁺ |x 2

Cr³⁺ Cr⁶⁺ + 3ē |x 2

Aby rozpuścić roztwór MnO(OH)₂ należy dodać do niego kwasu.

2 MnO(OH)₂ + 2 H₂SO₄ 2 MnSO₄ + O₂ + 4 H₂O

2 MnO(OH)₂ + 4 H⁺ 2 Mn²⁺ + O₂ + 4 H₂O

Mn⁴⁺ + 2 ē Mn²⁺ |x 2

O^2- O⁰ + 2 ē |x 2

II.IV.II. Do probówki wprowadziliśmy roztwór zawierający jony Fe³⁺ i dodaliśmy kilka kropli 2M HCl. W roztworze nie zaobserwowaliśmy żadnych widocznych zmian. W momencie dodania do niego K₃[Fe(CN)₆] roztwór zmienił zabarwienie na kolor turkusowy. Następnie dodaliśmy jony Sn²⁺, co spowodowało zmętnienie roztworu i zmianę zabarwienia na niebieską.

Zachodzące reakcje:

Ponieważ iloczyn rozpuszczalności jest wartością stałą, to obniżeniu się stężenia jonów X musi towarzyszyć wzrost stężenia jonów Y czyli zwiększenie rozpuszczalności osadu.