Многие биологические процессы связаны с растворением или образованием малорастворимых ионных соединений, преимущественно солей. Формирование неорганического вещества костной ткани, образование почечных камней, регуляция концентрации ионов кальция в плазме и многие другие процессы объясняются теорией гетерогенных равновесий в растворах электролитов.
15.1. Константа растворимости
При контакте малорастворимого вещества ионного типа (МХАУ) с водой часть ионов переходит в жидкую фазу, и в некоторый момент времени наступает состояние равновесия (кинетическое условие: скорость растворения равна скорости осаждения; термодинамическое условие: ΔG= 0). Раствор, находящийся в равновесии с твердой фазой, состоящей из МХАУ, называют насыщенным относительно МХАУ. Процесс можно представить следующим образом:
&hide_Cookie=yes)
В образующейся двухфазной системе твердая фаза представлена кристаллами вещества МХАУ, а водная фаза - гидратированными ионами Мy+ и Аx- Существующее равновесие, как и любое другое, контролируется вторым началом термодинамики. Поскольку активности твердых веществ, по определению, равны 1, константа гетерогенного равновесия в растворах электролитов определяется равновесными активностями только ионов, находящихся в водной фазе:
&hide_Cookie=yes)
Константа данного процесса получила название константы растворимости Ks (нижний индекс «s» от англ. solubility - растворимость). Константу растворимости иногда называют произведением растворимости и обозначают ПР, Lp или КПР (такие обозначения в на-
стоящее время использовать не рекомендуется). Как и любая константа равновесия, константа равновесия является безразмерной величиной. Для разбавленных растворов, а именно такими являются насыщенные растворы малорастворимых электролитов, можно считать, что ионная сила их настолько мала, что коэффициенты активности ионов равны 1 - следовательно, активности ионов равны их молярным кон- центрациям, т. е. выражение для константы растворимости можно представить следующим образом: