溶解是非常重要的現象。糖或鹽溶解在水中的現象，增添食物的美味。因為碳酸鈣比較不溶於熱水，它會沈澱在鍋爐中，減低加熱的效能。
化學原理啟迪203
1. 溶解是非常重要的現象。糖或鹽溶解在水中的現象，增添食物的美味。因為碳酸鈣比較不溶於熱水，它會沈澱在鍋爐中，減低加熱的效能。
2. 蛀牙也是一種溶解現象：食物塞牙縫的時候，形成的酸會溶解牙齒的琺瑯質，琺瑯質含有一種礦物質稱為「羥基磷灰石hydroxyapatite，Ca5(PO4)3OH」。如果用氟塗抹牙齒，就可以減輕蛀牙。
3. 「氟」可取代羥基磷灰石中的「氫氧」，製造出「氟磷灰石fluorapatite, Ca5(PO4)
4. 另一個重要的溶解現象應用是，用懸浮物硫酸鋇barium sulfate來使X光照射腸胃道更加清晰。硫酸鋇的溶解度非常低，不太容易溶解出有毒的Ba2+，確保這種化合物吞食到腸胃道仍十分安全。
5. 這個章節我們將討論固體溶解於水中形成水溶液的平衡反應。當一份固體的離子化合物溶解於水中，我們一般會 假設這個化合物完全解離成各自獨立的水合陽離子與水合陰離子。舉例來說，當氟化鈣溶解於水中，我們一般會把反應情形寫成以下的方程式：
CaF2(s)→H2O→Ca2+(aq) +
6. 固體鹽類一開始加入水中的時候，沒有產生任何Ca2+或F－。然後，開始不斷地溶解，Ca2+和F－的濃度不斷增加，這又增加了離子互相碰撞成固體的機率。也就是說，在溶解的時候有二種反應互相競爭、進行，正反應和逆反應（下行為逆反應）：
Ca2+(aq) +
7. 最後達成動態平衡：
CaF2(s)←→Ca2+(aq) +
到了這一步，溶液已達飽和saturated，無法再溶解任何的固體。
8. 我們可依據「質量反應定律」寫出平衡方程式：
Ksp＝[Ca2+][F－]2
9. [Ca2+]和[F－]的單位是mol/L。常數Ksp稱為「溶解度積常數solubility product constant」或稱為平衡方程式的「溶解度積solubility product」。
10. 因為CaF是純固體，活性是1，不涵蓋在平衡方程式中。乍看之下，過量的固體並不會影響溶解度平衡的位置，好像有點奇怪；更多的固體接觸溶劑的表面積更大，應該要導致更高的溶解度才對啊？結果並不是這樣，因為當溶液中的離子再度結合成固體，它們也是在固體的表面進行結合。
11. 所以固體接觸溶劑的表面積是二倍，不僅固體溶解的速率增加二倍，離子形成固體的速率也增加二倍。因此過量的固體並不會影響平衡位置。同樣地，把固體打碎增加表面積，或加快攪拌的速度，都不會改變固體溶解於水中的份量。過量的固體或粒子大小都不會改變溶解度平衡的位置。
12. 我們要分清楚特定固體的溶解度solubility與它的溶解度積solubility product之間的差距。溶解度積solubility product是平衡常數equilibrium constant，特定的固體在特定溫度下只有一個溶解度積的數值。然而，溶解度是一個平衡位置，在固定的溫度下有無數可能的數值，取決於其他客觀條件（例如共同離子）。
13. 【例題】計算硫化鉍Bi2S3的Ksp值，在
14. 【解題】這個系統一開始含有H2O和固體的Bi2S3。最簡單的解決方法是我們假設固體的溶解如下：
Bi2S3(s)←→2Bi3+(aq) + 3S2－(aq)
15. 因此 Ksp＝[Bi3+]2[S2－]3
16. 因為在Bi2S3溶解之前，溶液中沒有Bi3+或S2－
[Bi3+]0＝[S2－]0= 0
17. 因此這些離子的平衡濃度，取決於達成平衡時鹽類溶解的份量，在這裡是1.0×10－
1.0×10－15 mol/L Bi2S3(s)
→ 2(1.0×10－15 mol/L)Bi3+(aq)+3(1.0×10－15 mol/L)S2－(aq)
18. 平衡濃度是
[Bi3+]＝[Bi3+]0+change＝0+2.0×10－15 mol/L
[S2－]＝[S2－] 0+change＝0+3.0×10－15 mol/L
19. 所以
Ksp＝[Bi3+]2[S2－]3＝(2.0×10－15)2(3.0×10－15)3＝1.1×10－73
20. 以上的例題，我們用離子固體的溶解促計算Ksp值。我們也可以倒過來計算，當我們知道離子固體的Ksp值，計算它的溶解度。
21. 【例題】在
22. 【解題】一開始這個系統H2O含有H2O和固體Cu(IO3)2。固體依據以下的平衡方程式溶解：
Cu(IO3)2 (s)←→Cu2+(aq) +2IO3－(aq)
23. 因此 Ksp＝[Cu2+][IO3－]2
24. 為了找到Cu(IO3)2的溶解度，我們必須知道Cu2+和IO3－的平衡濃度。我們用一般的程序處理這個問題，先分辨固體溶解前的初始濃度，然後定物達到平衡需要做的改變。
25. 在這裡我們不知道溶解度，所以我們假設要達到平衡，會溶解x mol/L的固體。鹽類陽離子與陰離子1:2的化學計量比例是：
x mol/L Cu(IO3)2 (s)→ x mol/L Cu2+(aq) + 2x mol/L IO3－(aq)
26. 平衡濃度如下 
27. 把平衡濃度代入方程式來計算Ksp：
1.4×10－7＝Ksp＝[Cu2+][IO3－]2＝ (x)(2x)2＝4x3
x＝√3.5×10－8＝3.3×10－3 xmol/L
固體Cu(IO3)2的溶解度是3.3×10－3 xmol/L
n 翻譯編寫Steven S. Zumdahl《Chemical Principles》
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