химия+ информатика / Тема 7 Растворы
.pdf
Если КГ (последней ступени) КД (1-ой ступени)
Расчет рН гидролиза по катиону:
К
КГ=КW / КД осн СГ СН+ = Со рН= - lgCH+
о
Гидролиз по аниону:
соли образуемыеNa SслабымиNa+ +кислотамиS2- и сильными
основаниями
2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NaOH |
H2S |
|||
|
|
|
|
|
|
сильное основание |
слабая кислота |
||||||
|
|
|
|
|
|
Гидролиз по ступеням: |
|||||||
|
|
|
|
|
1cт.: S2- + HOН HS- + ОН |
||||||||
|
|
|
|
|
2ст.: HS- + HOН H S + ОН |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
КГ(1ст) КГ(2ст) |
|
рН 7 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кw |
|
|
|
|
K |
Г |
|
|
СHS COH |
|
СHS COH CH |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
1 |
|
K |
|
|
|
CS 2 CH |
|
|
|
||
|
K Г |
|
C W2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
S |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
K Дкислоты |
|
|
|
|
||||
- константа гидролиза по аниону
(Кг 1 КД последней)
Расчет рН гидролиза по аниону:
КГ=КW /КД КСГ СОН- = Со рН=14+ lgCОH-
Гидролизо по катиону и аниону:
Гидролиз и по катиону и по аниону:
соли, образуемые слабым основанием и слабой кислотой
NН4СN, РbCO3, Аl2S3
|
|
NН СN NН + + ОН |
|||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
Гидролиз: |
|
|
|
|
|
||
|
|
СN + НОН НСN + ОН- |
|||||||
|
|
NН + |
+ НОН NН ОН + Н+ |
||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
NН + |
+ СN + Н О NН ОН + НСN |
||||||
|
|
4 |
|
|
|
2 |
4 |
|
|
K Г |
|
СHCN CNH4OH |
|
|
СHCN |
COH CNH4OH CH |
|
|
|
CNH CCN |
CNH CCN CH COH |
|
|||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K Г |
|
KW |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
K Дкислоты |
K Доснования |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КД(NH4OH)=1,79 10-5 > КД(НСN) =7,9 10-10 рН 7
Концентрация соли не влияет на |
|
|
|
K Г |
|||
|
|
|
|
Расчет рН гидролиза по катиону и аниону:
рН =7 – 1/2lgКД(к-ты) + 1/2lgКД(осн) |
|
|||
Если |
в |
результате |
гидролиза |
|
труднорастворимые или газообразные вещества гидролиз необратимым:
PbCO3 + Н2О Pb(ОН)2 + CO2
|
|
Степень гидролиза ( ) увеличивается: |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) |
при |
температуры: |
|
|
|
|
|
|||
Н 0 |
с |
температуры К |
Г |
=2 |
С |
0 |
; |
|||
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
||
2) |
с разбавлением раствора (концентрация |
|
); |
|||||||
3) при 
концентрации иона, определяющего среду СN- + НОН НСN + ОН-
НСl Cl- + H+
Задача
Рассчитать КГ, и рН 0,01 М раствора К2SО3. Решение
Диссоциация сильного электролита К2SО3:
К2SО3 2К+ + SО32
КОН Н2SО3
|
|
Сильное основание |
|
слабая кислота |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Гидролиз по |
|
|
|
|
SО |
2 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-ая ступень: SО 2 + НОН НSО |
+ОН |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
KW |
|
|
|
|
|
|
|
|
KW |
|
|
|
10 |
14 |
|
|
|
7 |
|
|
||
КГ1 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.3 |
10 8 |
= |
1,59 10 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
K ДHSO |
|
|
|
|
K Д 2H SO |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2-ая ступень: НSО |
+ Н О Н SО + ОН |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
||
К |
Г2 |
= |
|
KW |
|
|
|
|
|
|
10 14 |
= 5,9 10 13 |
К |
Г1 |
К |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
K Д1H |
|
|
|
|
|
|
|
1.7 10 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г2 |
|||||
|
|
|
|
|
SO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 10 3 |
|
|
||||||||||||||||
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
расчет по |
|||||||||||||||||
|
KГ / с0 |
|
= |
1.59 10 7 /10 2 |
= |
||||||||||||||||||||||
приближенной формуле правомерен. |
|
||||||||||||||||||||||||||
С |
|
|
|
= c |
0 |
|
= 4 10 310 2 = 4 10 5 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
OH- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
рН = 14 + lg СOH- =14 - 4,4 = 9,6
МАЛОРАСТВОРИМЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ
В насыщенных растворах сильных электролитов
АnBm |
равновесие: |
+ m Bn |
|
|
||
А B |
(тв) n Am+ |
|
- гетерогенный пр. |
|||
|
n m |
(p-р) |
(p-р) |
|
||
|
|
|
|
|||
|
K aAm n aBn m |
= ПРАnBm, |
т.к. аАnВm(тв) = const |
|||
|
|
|
|
|
|
|
ПРАnBm - произведением растворимости:
произведение активностей ионов, содержащихся в насыщенном растворе электролита, в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, есть величина постоянная при данной температуре.
ПР зависит: от природы электролита и растворителя, от температуры;
ПР не зависит от активностей ионов. ПР25С –таблица
Пример: Ag2CO3(тв) 2Ag+(р-р) + CO32-(р-р)
ПР a2 Ag aCO32
Если ( aAm n aBn m ) ПРтабл – осадок выпадает Если ( aAm n aBn m ) ПРтабл – осадок не выпадает
Растворимость (CР):
концентрация насыщенного раствора электролита
сР - растворимость - концентрация насыщенного раствора электролита
В насыщенном растворе: |
|
|
А B (тв) n Am+ |
+ m Bn |
|
n m |
(нас. p-р) |
(нас. p-р) |
СР |
nсР |
mсР моль/л |
ПР = aAm n aBn m = (А m+ n сР)n (B n m сР)m=
=( |
|
m+)n ( |
B |
n )m nn mm (с )n+m |
||||||||||||||
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
CP |
n m |
|
|
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
||||
|
|
( |
m |
|
)n ( |
n |
|
)m nn mm |
|
- |
|
- растворимость |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
B |
|
|
|
- |
|
труднорастворимого |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
сильного электролита
если 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
P |
n m ПР / nn mm |
|
|
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача
Определить сР MgF2, в растворе, в котором
(Mg2+)=0,7, (F-)=0,96
MgF Mg2+ |
(нас.р-р) |
+ 2F- |
|||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
(нас.р-р) |
|||||
ПР(MgF ) = 4 10-9 = aMg 2 |
2 |
||||||||||||
aF |
|||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
4 10 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СР = 3 |
|
|
|
|
3 1,55 10 9 |
|
0,54 10 2 моль/л |
||||||
|
0,96 |
2 |
2 |
2 |
1 |
|
|||||||
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Растворимость СР зависит от:
1) ионной силы раствора – введение растворимого электролита, не имеющего общих ионов
ПР = Mg2+ СMg2+ СF-2 F-2
Сионной силы раствора (I) i 
CР
чтобы при Т=const ПР =const
2) от введения одноименного иона
|
MgF Mg2+ |
(нас.р-р) |
+ 2F- |
|
|
2 |
(нас.р-р) |
||
|
NaF Na+ |
(р-р) + F-(р-р) |
||
С - |
равновесие смещается влево С |
|||
F |
|
|
|
Р |
На этом явлении основано разделение элементов методом осаждения: растворимость СаСО3 и МgСО3 при введении в раствор хорошо растворимых К2СО3 или Nа2СО3 ионы жесткости Са2+ и Мg2+ удаляются из раствора.