溶解度

溶解度（solubility）は、一定温度・圧力で溶媒に溶けることのできる溶質の量を表す。

飽和溶液

溶質を加えてもそれ以上溶けない平衡状態の溶液を飽和溶液という。そのときの溶解量が溶解度に対応する。

温度と圧力

固体の溶解度は温度によって変化する。気体では圧力の影響も大きく、一定条件下でヘンリーの法則が近似的に成り立つ。

溶解平衡

難溶性塩では溶解と析出の平衡を溶解度積で扱うことがある。共通イオン効果なども平衡から説明できる。

溶ける速さと溶ける上限

かき混ぜたり粒を細かくしたりすると、平衡へ達する速さは変わるが、同じ温度・圧力・物質形態での平衡溶解度が必ず増えるわけではない。飽和溶液では溶解と析出がつり合う。過飽和は平衡量より多く溶けた準安定な状態で、結晶化のきっかけにより析出し得る。

例：溶解度積から濃度を求める

AgCl(s)⇌Ag⁺+Cl⁻で、濃度を用いた希薄溶液近似のKspを1.8×10⁻¹⁰とする。純水中で溶解度をs mol/Lとすればs²=Kspなのでs≈1.3×10⁻⁵ mol/Lとなる。Cl⁻が既に0.10 mol/Lある場合はs≪0.10としてs≈Ksp/0.10=1.8×10⁻⁹ mol/Lまで下がる。これは共通イオン効果の単純モデルである。

温度・圧力・化学種

温度上昇で固体の溶解度が必ず増すわけではなく、溶解の熱力学に依存する。気体の溶解では希薄な範囲で分圧に比例するヘンリーの法則が使えるが、気体が溶媒と反応する場合は別の平衡も必要になる。pHや錯体形成によって溶けた化学種が変わると、単純な溶解度積からの予測も修正する。

関連項目