§ 11. Зависимость образования и растворения осадков от значения произведения растворимости

Как правило, электролит начинает выделяться из раствора в осадок тогда, когда его раствор становится пересыщенным. Пере­сыщение наступает с момента превышения произведением концен­траций его ионов произведения растворимости данного малорас-творимого электролита. По мере увеличения концентрации ионов осадителя увеличивается скорость и полнота осаждения электро­лита; по мере уменьшения концентраций его ионов вещество рас­творяется. Например, при сильном разбавлении водой.

Таким образом, образование и растворение осадков находится в определенной зависимости от произведения растворимости. При­чем растворимость осадков сравниваемых электролитов в воде и в водных растворах других электролитов различна. В чистой воде вещество растворяется, как правило, лучше, чем, например, в рас­творе, содержащем одноименные с осадком ионы, которые не обра­зуют с ним комплексных соединений.

Зная произведения растворимости сравниваемых между собой однотипных малорастворимых веществ, можно судить о возмож­ности образования осадков и последовательности осаждения из раствора этих веществ при действии соответствующих реагентов. Например, чтобы судить о возможности и последовательности осаждения сульфатов Ва²⁺, Sr²⁺, Са²⁺ и Mg²⁺-, необходимо обра­титься к справочной таблице произведений их растворимости.

Согласно справочным данным:

MgS0₄ является хорошо растворимым соединением; значительно больше произведения растворимости сульфатов всех щелочноземельных металлов и поэтому в справочниках не при­водится.

Сравнивая произведения растворимости сульфатов щелочно-земельных элементов, нетрудно заметить, что наименьшее значе­ние ПР имеет BaS04, следовательно, в первую очередь выпадает BaS0₄, за ним SrS0₄, потом CaS0₄; MgS0₄ остается в растворе.

Однако следует заметить, что, сравнивая произведения раство­римости неоднотипных соединений, можно сделать ошибочное заключение. Например, = 10^-12 меньше . Однако BaS0₄ является менее растворимым, чем Ag₂CrО₄. Дело в том, что о растворимости указанных соединений нельзя судить лишь по значению ПР, так как эти соединения не сравниваемые; они относятся к разным типам.

Таким образом, о возможности образования осадка лучше су­дить не по произведению растворимости, а по значению раствори­мости осадка.

Растворимость малорастворимых веществ в воде: AgCl, BaS0₄, Ag₂Cr0₄, Са₃(Р0₄)₂ и т.д. вычисляют по их произведениям рас­творимости.

Например, вычислим растворимость AgCl, зная про­изведение растворимости AgCl, равное 1,7•10^-10( 10^-10).

Согласно уравнению (12)

где — растворимость AgCl в воде, равная равновесной концентрации ионов серебра [Ag⁺] или равновесной концентрации ионов [С1^-].

Растворимость малорастворимых веществ выражают обычно в моль/л (см. гл. II, § 13, стр. 74).

Поскольку , можно написать:

Откуда

Следовательно, растворимость бинарного электролита типа AgCl равна квадратному корню из произведения растворимости данного электролита.

Рассуждая аналогичным образом, можно заключить, что растворимость тринарного электролита типа Ag₂CrО₄ (диссоциирую­щего на Ag⁺ + Ag⁺ + Cr0₄^2-) или типа РbСl₂ (диссоциирующего: на Pb²⁺ + Cl^- + Cl^-) равна:

или

Растворимость малорастворимого электролита типа А_аВ_b вы­числяют по формуле: