1. Напишите уравнение диссоциации заданного электролита в водном растворе. Определите, является этот электролит сильным или слабым.
Водный раствор соли Al2(SO4)3 , - сильный электролит, полная диссоциация на ионы:
Al2(SO4)3 → 2Al 3+ + 3SO42- .
2. Напишите уравнение гидролиза заданной соли по всем возможным ступеням. Оцените, кислую, нейтральную или щелочную реакцию среды имеет водный раствор данной соли.
Соль образована слабым основанием Al(ОН)3 и сильной кислотой Н2SO4 . При растворении в воде происходит гидролиз катиона:
Al 3+ + Н2О ↔ AlОН2+ + Н +
AlOH 2+ + Н2О ↔ Al(ОН)2+ + Н +
Al(ОН)2+ + Н2О ↔ Al(ОН)3 + Н+ .
Из уравнения гидролиза следует, что реакция среды водного раствора соли Al2(SO4)3 – кислая (избыток ионов Н + ), рН < 7.
3. Запишите выражения констант гидролиза для каждой ступени. Рассчитайте константу гидролиза указанной соли по 1-ой ступени гидролиза.
Выражения констант гидролиза для каждой ступени:
КГ1
=
=
;
КГ2
=
=
;
КГ3
=
=
.
4. Рассчитайте водородный показатель рН раствора данного электролита при заданной молярной концентрации раствора соли С0 , моль/л, учитывая только первую ступень гидролиза.
Расчет константы гидролиза соли по 1-ой ступени гидролиза:
КГ1
=
=
=
10-14/1,38.10-9
= 7,25.10-6
.
Значение КД3, Al(OH)3 - по табл. 3.2. приложения.
В соответствии с уравнением диссоциации соли, концентрация иона Al 3+ в растворе: сAl 3+ = 2. с0 = 2. 0,25 = 0,5 моль/л.
Степень гидролиза:
________ ___________
β =Ö КГ1 / сAl3+ = Ö7,25×10-6 /0,5 = 3,81 .10 -3 .
Равновесная концентрация ионов H+ в растворе (по 1-ой ступени гидролиза):
[H+ ] = β . сAl 3+ = 3,81 .10 -3 . 0,5 = 1,91 .10 -3 моль/л.
Водородный показатель раствора:
рН = ‑ lg [H+ ] = ‑ lg 1,91 .10 -3 = 2,6 < 7 , следовательно, раствор имеет кислую реакцию среды.
ЗАДАЧА 4. Малорастворимые растворы электролитов.
-
Электролит
m, г
As2S3
0,3
1. Напишите выражение для произведения растворимости пр малорастворимого электролита (п.4). Предложите методы осаждения из раствора данного малорастворимого электролита.
Соль As2S3 - сильный электролит, имеется полная диссоциация на ионы:
As2S3 → 2As 3+ + 3S 2- .
По табличным значениям ( табл. 3.3. приложения) произведение растворимости соли ПР As2S3 = 3,8.10-29 - очень мало, следовательно, растворимость соли мала, поэтому активность ионов принимаем равной концентрации ионов аi ≈ сi .
Выражение для произведения растворимости ПР малорастворимого электролита As2S3:
ПР = (аAs3+ )2 . (а S2- )3 = (сAs3+ )2 . (с S2- )3 .