23 Малорастворимые вещества. Произведение растворимости. Условие осаждения малорастворимого электролита. Переосаждение.

Малорастворимые вещества - образуют насыщенные растворы с концентрацией 0,1 – 0,001 моль/л. Все малорастворимые вещества в той или иной степени растворимы в воде (определяется произведением растворимости). Например, практически нерастворимые соли BaSC4, AgCl, СаС2О4 и др. растворяются в незначительной степени. Их молекулы, перешедшие в раствор, подвергаются электролитической диссоциации. Произведение растворимости - произведение концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянной температуре и давлении. Произведение растворимости — величина постоянная.В системе состоящей из осадка малорастворимого электролита и насыщенного раствора, над ним устанавливается равновесие.

Чем меньше ПР тем труднее вещество перевести в раствор. Условия осаждения малорастворимого электролита – из раствора осадок выпадает если произведение концентрации ионов больше произведения растворимости (ПК > ПР) Переосаждение – происходит если образуется более нерастворимое вещество с меньшим ПР. BaSO₄₍_осад_.) + CrO₄ <--> BaCrO₄₍_осад_.) + SO4²⁺ ПР BaSO₄ = 10^-10 > ПР BaCrO₄ = 1.6 * 10^-16

24.Электролитическая ионизация воды. Водородный показатель pH. Индикаторы. Понятие о буферных растворах.

Вода хотя и весьма незначительно, но все же диссоциирует на ионы: Вода является самым типичным амфотерным электролитом, т.е. она может действовать в равной степени и как кислота, и как основание. Установлено, что константа ионизации воды равна: Судя по этому значению, вода является очень слабым электролитом. По величине электропроводности чистой воды можно вычислить концентрацию ионов водорода и гидроксид – ионов в воде. При 25˚С она равна 1,0·10^-7 ^моль/_л. Перепишем константу диссоциации воды. Поскольку степень диссоциации воды очень мала, то концентрация недиссоциированных молекул Н₂О в воде практически равна общей концентрации воды, т.е. (1л содержит 1000 г воды, т.е. ). Полученное уравнение показывает, что для воды и разбавленных водных растворов при неизменной t˚ произведение концентрации ионов водорода и гидроксид – ионов есть величина постоянная. Она называется ионным произведением воды. Эти растворы, в которых концентрация ионов водорода и гидроксид – ионов одинаковы, называются нейтральными растворами. В кислых растворах больше концентрация ионов водорода, в щелочных – гидроксид – ионов. Но какой бы ни была реакция раствора, произведение остается постоянным. Это значит, что если концентрация ионов водорода известна, то можно вычислить концентрацию ионов гидроксида. Для оценки кислотности и щелочности среды удобно пользоваться не концентрацией водородных ионов, а водородным показателем рН. Он равен десятичному логарифму концентрации водородных ионов, взятому с обратным знаком. Например, если то .Чем выше концентрация водородных ионов, тем меньше рН. Водородный показатель может быть больше 14 и может принимать отрицательные значения (в очень кислой среде). В любом водном растворе . Водородный показатель измеряется различными методами. Сравнительно грубое, но быстрое определение рН можно произвести с помощью специальных реактивов – индикаторов, окраска которых меняется в зависимости от концентрации водородных ионов (кислая/нейтральная/щелочная): лакмус (красный/фиолетовый/синий), метилоранж (розовый/оранжевый/желтый) и фенолфталеин ( - / - / малиновый) Точное значение рН можно определить, измерив э.д.с. гальванического элемента, имеющего электрод, потенциал которого зависит от концентрации ионов водорода. Обычно используют стеклянный электрод. На практике рН измеряют потенциометрами или рН – метрами (0–14). Буферные растворы Очень разбавленные растворы кислот или щелочей с постоянным значением рН нельзя получить путем разбавления сильных кислот или оснований, т.к. незначительное количествоСО₂ из воздуха, щелочей из стекла посуды или загрязнений в дистиллированной воде могут заметно изменить реакцию таких растворов. Однако, в лаборатории часто требуется иметь раствор с вполне определенным и постоянным значением рН. Такие растворы готовят смешиванием слабых кислот или слабых оснований с их солями. Рассмотрим раствор, содержащий СН₃СООН и СН₃СООNa. Из уравнения константы ионизации уксусной кислоты следует: При введении в раствор хорошо диссоциирующего CH₃COONa диссоциация кислоты подавляется. В результате этого концентрация недиссоциированных молекул СН₃СООНстановится почти равной общей концентрации кислоты, а концентрация СН₃СОО равна общей концентрации соли. Тогда предыдущее уравнение можно записать: Так как К – постоянная величина, то концентрация водородных ионов в таком растворе будет определяться отношением концентрации кислоты к концентрации соли. Разбавление этого раствора практически не изменит его рН. Даже добавление некоторого количества сильной кислоты не повлияет заметно на рН такого раствора, т.к. введенные ионы Н⁺ свяжутся с анионом в недиссоциирующие молекулы слабой кислоты. Почти не изменится рН и при добавлении щелочи. Растворы слабой кислоты и её соли (или слабого основания и его соли), концентрация водородных ионов в которых почти не меняется при введении в них сильной кислоты или сильного основания, называются буферными растворами. Они играют большую роль в регулировании жизненных процессов в организмах животных и растений, широко применяется в лабораторной практике. Примерами буферных систем могут служить аммиачные растворы (NH₄OH+NH₄Cl) и ацетатные растворы (СН₃СООН+СH₃COONa) и др. + смеси солей разной кислотности:NaH₂PO₄+Na₂HPO₄ (5,3–8) NaHCO₃+Na₂CO₃ и т.п. В этом случае кислый анион заменяет слабую кислоту.