Общая химия (дистанционная обучение) / lk11trudnrastv

Напомним:

Растворимость C _р -концентрация насыщенного раствора электролита при данной температуре

В насыщенных растворах сильных электролитов А_nB_m равновесие между твердой фазой и ионами в р-ре:

А_nB_m(тв)  n A^m+_{(нас.p-р)} + m B^n_{(нас.p-р)}

с_Р  nс_Р mс_Р моль/л

- гетерогенный процесс

в насыщенных растворах произведение активностей - const

К  ПР_АnBm , т.к. а_АnВm(тв) = const

ПР_АnBm - произведение растворимости

КПР - зависит от :

► природы растворенного вещества

► природы растворителя

► температуры

! ПР - не зависит от активности ионов.

ПР - таблицы

● Пример: Ag₂SO_4(тв)  2Ag⁺_(р-р) + SO₄^2-_(р-р)

У Условие выпадения осадка а

малорастворимого вещества из раствора :а

►ПР_расч =  ПР_табл – осадок выпадает

►ПР_расч =  ПР_табл – осадок не выпадает

ПРИМЕР Можно ли приготовить раствор Са(ОН)₂ концентрации с = 2^.10^-3 моль/л, если ПР табл Са(ОН)₂ = 6^.10^-6

Решение.

● Рассчитаем ионную силу раствора:

I = ½(c_Ca2+ z²_Ca2+ + c_OH- z²_OH-) = 8^.10^-3

● По правилу ионной силы определим коэффициенты активности ионов из таблицы: _Са2+≈ 0,61, _ОН-≈ 0,93

● Рассчитаем произведение растворимости ПРрасч в растворе требуемой концентрации:

ПРрасч = а_Са2+ ^. (а_ОН-)² = 0,61^.2^.10^{-3 .} (0,93^.4^.10^-3)² =

= 1,69^.10^-8

ПРрасч  ПРтабл  раствор заданной концентрации приготовить можно.

►Зная ПРтабл, легко рассчитать растворимость

► с_Р и наоборот: ППРтабл  с_{р Р} :

А_nB_m(тв)  n A^m+_{(нас.p-р)} + m B^n_{(нас.p-р)}

с_Р  nс_Р mс_Р [моль/л]

ПР = = (_А ^m+n с_Р)ⁿ  (_B ^nm с_Р)^m=

=(_А ^m+)ⁿ (_B ^n)^m  nⁿ  m^m (с_Р)^n+m

растворимость

• малорастворимого

сильного

электролита

если   1:

предельная растворимость: с_р  с _пред

► с_р  с _{заданная} – осадок не выпадает

► с_р  с _{заданная} – осадок выпадает

►Предельный объем V_пред для растворения ►заданной массы m _в-ва вещества:

::::

► [л ],

m - масса вещества, г;

M - молярная масса вещества, г/моль;

с_р - растворимость вещества, моль/л.

● Задача. Определить с_Р MgF₂ в растворе,

в котором (Mg²⁺) = 0,7 ; (F^-) = 0,96. Определить V_пред , в котором можно растворить 5 г MgF₂ , М (MgF₂ ) = 62 г/моль.

Решение:

MgF₂ Û Mg²⁺ _{(нас.р-р)} + 2F^-_{(нас.р-р)}

с_Р Þ с_Р 2с_Р моль/л

ПР_табл (MgF₂) = 4×10^-9 =

= g_Mg ²⁺× с_Р , = g_F^-× 2с_Р

ПР = = (g_Mg ²⁺× с_Р )× ( g_F^- × 2с_Р)²=

=(g_Mg ²⁺ )× ( g_F^- )² × 2²× 1 ×(с_Р)³

с_Р = , моль/л

M_MgF2 = 62 г/моль

V_пред = m _в-ва /( с_p ^. М _в-ва) = 5/(0,54 ^.10^{–2 .} 62) = 15 л

► связать образующиеся ионы в более прочные комплексные соединения  они хорошо растворимы.

Пример.

** Для  растворимости CuS , ПР = 1,2 ^. 10 ^–28

в воду добавляется аммиак NH₃ :

CuS↓ + 4NH₃  Cu( NH₃ )₄ S - хорошо растворим

** Для  растворимости AgCl , ПР = 1,56 ^. 10 ^–10

в воду добавляется соль KCl :

AgCl↓ + KCl  K[AgCl₂] - хорошо растворим

► для выпадения осадка добавить в раствор хорошо растворимый электролит, содержащий одноименный ион  выпадет осадок.

Пример.

** Для  растворимости C_р (Pb ²⁺) :

в воду добавляются: NaCl, Na₂SO₄ 

Pb ²⁺ + Cl ^–  PbCl₂ , ПР = 2,1^. 10 ^–5 - осадок

Pb ²⁺ + SO₄^2–  PbSO₄ , ПР = 1,6 10 ^–8 - осадок

** Для  растворимости C_р (Cd ²⁺) :

воду добавляется: Na₂S 

Cd ²⁺ + S ^2–  CdS , ПР = 1,2^. 10 ^–28 - осадок

** Для  растворимости C (Са ²⁺) :

в воду добавляется: Na₂СO₃ 

Са ²⁺ + СO₃^2–  СаСO₃ , ПР = 4,8 10 ^–9 - осадок

** Для  растворимости C (Mg ²⁺) :

в воду добавляется: Ca(OH)₂ 

Mg ²⁺ + OH ^–  Mg(OH)₂ , ПР = 5,5 10 ^–12 - осадок

На этом явлении основано разделение элементов методом осаждения:  ионы жесткости Са²⁺ и Мg²⁺ и ионы тяжелых металлов Pb ²⁺, Cd ²⁺ удаляются из раствора.