3.2.2. Условие количественного осаждения определяемого иона

Теперь рассмотрим, какие малорастворимые соединения и при каких условиях будут пригодны для их использования в гравиметрическом анализе. В гравиметрическом анализе осаждение считается количественным, когда остающаяся в растворе масса осаждаемого соединения меньше погрешности взвешивания на аналитических весах. Погрешность же взвешивания на обычных аналитических весах составляет 0.1 мг (1·10^–4 г). Следовательно, потери, обусловленные растворимостью осадка, должны быть меньше, или, в крайнем случае, равны

1·10^–4 г. При осаждении объем всех рабочих растворов, т.е. раствора, из которого ведется осаждение, раствора осадителя и промывных вод от промывания осадка обычно не превышает 0.5 л. Если принять условно молярную массу осадка М(М_рА_q ) = 200 г∙моль⁻¹ [например, M(BaSO₄ )= 233.4; M(AgCl)= 143.3)], то, согласно требованиям к ОФ и уравнению (3.7):

откуда

Таким образом, для получения правильных результатов при проведении гравиметрического анализа необходимо создавать условия, при которых растворимость осадка будет равна или меньше 1·10^–6 моль∙л⁻¹: (S≤1·10^–6 моль∙л⁻¹

Таблица 3.2 – Расчетные формулы для расчета растворимости малорастворимого электролита.

Рассчитываемая величина, ее обозначение	Единицы измерения	Расчетная формула	№ формулы
Молярная концентрация насыщенного раствора (растворимость) малорастворимого соединения, S	моль∙л−1		(3.5) (3.6)
Масса осадка, растворяющегося в растворителе,	г		(3.7)
Молярная концентрация катиона, [M] аниона, [A]	моль∙л−1		(3.8a) (3.8б)
Массовая концентрация катиона, ρ(М) аниона, ρ(А)	г∙л−1		(3.9a) (3.9б)
Масса иона в насыщенном растворе катиона, m(М) аниона, m(А)	г		(3.10а) (3.10б)
Объем раствора	л	V

Рассмотрим, например, осаждение ионов бария в виде BaSO₄ из раствора общим объемом 0.5 л при стехиометрических количествах осадителя и осаждаемого иона. Будет ли при этих условиях достигнуто количественное осаждение BaSO₄?. Произведение растворимости BaSO₄ равно , а растворимость составляет. Тогда, соглас-

но уравнению (3.7), масса растворенной (потерянной) части осадка (масса BaSO₄ в насыщенном растворе) составит 1.05·10^–5·233.4·0.5 ≈ 0.0012 г (1.2 мг), то есть в 12 раз больше предельно допустимого.

При стехиометрических соотношениях реагирующих ионов растворимость осадка малорастворимого соединения часто оказывается намного выше допустимой.

3.3 Факторы, влияющие на растворимость малорастворимого осадка