影響溶解度的因素與沉澱規則總整理：完整版講義｜莫斯利

一、 影響溶解度的三大核心因素

物質在溶劑中溶解的多寡（即溶解度，Solubility）主要受以下三大因素影響：

1. 溶質和溶劑的本性：受「同類互溶」的原則影響

• (1) 相同溶質在不同溶劑中溶解度不同：

  
  

  • 例如四氯化碳易溶於苯、己烷中，卻難溶於水。

    
    

• (2) 不同溶質在同一溶劑中溶解度不同：

  
  

  • 例如食鹽易溶於水，四氯化碳卻難溶於水。

    
    

  • 核心規律：極性溶質（如水）易溶於極性溶劑；非極性溶質（如油脂、四氯化碳）易溶於非極性溶劑（即「同類互溶」）。

    
    

2. 溫度

• (1) 固體溶質的溶解度與溫度：

  
  

  • 大部分的固體溶質，其溶解過程為吸熱反應，故溫度愈高，溶解度愈大。

    
    

  • 若溶解過程為放熱反應，則溫度愈高溶解度反而愈小（例如硫酸鈉 Na₂SO₄、硫酸鈣 CaSO₄、硫酸鈰 Ce₂(SO₄)₃ 等）。

    
    

• (2) 溶解度曲線的意義：

  
  

  • 以縱軸表示 100 克水中溶質的克數，橫軸表示溶液的攝氏溫度，所畫出的曲線。從圖中可看出各物質隨溫度變化的溶解趨勢（如硝酸鉀 KNO₃ 隨溫度升高溶解度劇增，而氯化鈉 NaCl 則幾乎不受溫度影響）。

    
    

• (3) 氣體溶質的溶解度與溫度：

  
  

  • 氣體溶解時均為放熱反應，故氣體溶解度隨溫度上升而減少（例如溫開水中的氣泡會跑出來）。

    
    

3. 壓力

• (1) 固體或液體的溶解度：

  
  

  • 壓力對固體或液體的溶解度影響並不明顯，一般可忽略。

    
    

• (2) 氣體的溶解度：

  
  

  • 壓力對氣體的溶解度影響極為顯著；定溫下，氣體的壓力愈大，溶解度也就愈大（此即亨利定律的基礎）。

    
    

二、 常見離子的沉澱規則與溶解度口訣

在離子反應與沉澱平衡計算中，掌握沉澱規則是解題的關鍵：

1. 絕對溶於水（不沉澱）的「四大常勝軍」

只要遇到下列離子或根離子，無論搭配什麼陰陽離子，全部都溶於水，絕不產生沉澱：

• 鹼金屬離子：包含鋰離子 (Li⁺)、鈉離子 (Na⁺)、鉀離子 (K⁺) 等第 1 族陽離子。

  
  

• 銨根離子：NH₄⁺。

  
  

• 硝酸根離子：NO₃⁻。

  
  

• 醋酸根離子：CH₃COO⁻。

  
  

• (口訣：硝、醋、鈉、鉀、銨皆溶)

  
  

2. 鹵離子 (Cl⁻, Br⁻, I⁻) 的沉澱規則

• 基本原則：大部分的氯化物、溴化物、碘化物皆溶於水。

  
  

• 例外（會產生沉澱的金屬離子）：當與 Ag⁺（銀）、Pb²⁺（鉛）、Hg₂²⁺（亞汞） 相遇時，會形成沉澱：

  
  

  • AgCl（白色沉澱）、AgBr（淡黃色沉澱）、AgI（黃色沉澱）

    
    

  • PbCl₂（白色沉澱，冷水難溶、熱水可溶）

    
    

  • PbBr₂、PbI₂（黃色沉澱）

    
    

3. 硫酸根離子 (SO₄²⁻) 的沉澱規則

• 基本原則：大部分的硫酸鹽皆溶於水。

  
  

• 例外（會產生沉澱的金屬離子）：當與 Ba²⁺（鋇）、Sr²⁺（鍶）、Pb²⁺（鉛） 相遇時，會形成 白色沉澱：

  
  

  • BaSO₄、SrSO₄、PbSO₄

    
    

  • (註：CaSO₄ 則是微溶)

    
    

4. 碳酸根、磷酸根、硫化物與氫氧根的沉澱規則

• 基本原則：碳酸根 (CO₃²⁻)、磷酸根 (PO₄³⁻)、硫化物 (S²⁻) 與多數氫氧根 (OH⁻) 大多難溶於水（會產生沉澱）。

  
  

• 例外（能溶於水的狀況）：

  
  

  • 只有當它們遇到上述的「四大常勝軍」（第 1 族金屬離子、NH₄⁺）時才會溶於水。

    
    

  • 氫氧根 (OH⁻) 另外對 Ba²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺ 微溶或溶解。

💡 莫斯利重點整理：解題核心心法

• 固體吸熱、氣體放熱：記憶溶解度與溫度的關係，只要記住「固體加熱多半溶解度變大（吸熱），氣體加熱溶解度一定變小（放熱）」。

  
  

• 先看陰離子，再看陽離子：判斷沉澱題時，先背熟「硝、醋、鈉、鉀、銨」絕對不沉澱，接著檢查氯化物與硫酸根的少數例外，最後對付碳酸根、磷酸根與硫化物的高沉澱率！