Для сравнения: растворимость гидроксида магния при рН = 7 составляет 1,3×10-4 моль/л.
Задачи-тренажеры
1.Вычислите растворимость гидроксида марганца (II) Mn(OH)2 в водном растворе при рН, равном 11.
2.Вычислите растворимость гидроксида свинца (II) Pb(OH)2 в водном растворе при рН, равном 10.
3.Вычислите растворимость гидроксида никеля (II) Ni(OH)2 в водном растворе при рН, равном 9.
4.Вычислите растворимость гидроксида серебра AgOH
вводном растворе при рН, равном 13.
5.Вычислите растворимость гидроксида железа (II) Fe(OH)2 в водном растворе при рН, равном 12.
5.4. Влияние ионной силы на растворимость (солевой эффект)
Добавление к насыщенному раствору малорастворимого электролита AmBn раствора электролита, не имеющего одноименных ионов, приводит к увеличению ионной силы раствора, к уменьшению коэффициентов активности ионов осадка, увеличению растворимости осадка. Эффект увеличения растворимости, обусловленный увеличением ионной силы, называется солевым эффектом и наблюдается всегда при увеличении концентрации электролита в растворе малорастворимого соединения. На практике влияние ионной силы сказывается обычно гораздо слабее, чем влияние одноименного иона.
ПРк |
|
s = m+n mm n n fAm fBn |
, |
где fA, fB – коэффициенты активности ионов осадка.
Пример 5. Какова растворимость фторида кальция CaF2 при 25 °С в присутствии 0,1 М раствора хлорида натрия NaCl.
61
Решение. Рассчитываем ионную силу раствора:
µ = 12 (CNa+ Z2Na+ + CCl− ZCl2 − )= 12 (0,1×12 + 0,1×12 )= 0,1
По табл. 3 и 2 приложения находим коэффициенты активности ионов осадка при µ = 0,1 и произведение растворимостей фторида кальция:
fCa2+ =0,405;fF− =0,760; ПРCaF2 =3,9 ×10−11 ,
s = 1+2 1 |
|
|
3,9 ×10 |
−11 |
2 = 3,42 ×10 |
−4 |
моль/л. |
||
×2 |
2 |
|
1 |
×0,76 |
|||||
1 |
|
×0,405 |
|
|
|
|
|||
Для сравнения без учета ионной силы раствора растворимость фторида кальция равна 2,14×10-4 моль/л.
Задачи-тренажеры
1. Какова растворимость фторида кальция CaF2 при 25 °С в присутствии 0,2 М раствора хлорида натрия NaCl.
2. Какова растворимость фторида свинца PbF2 при 25 °С в присутствии 0,1 М раствора хлорида натрия NaCl.
3.Какова растворимость фторида свинца PbF2 при 25 °С
вприсутствии 0,2 М раствора хлорида натрия NaCl.
4.Какова растворимость сульфида цинка ZnS при 25 °С
вприсутствии 0,1 М раствора хлорида натрия NaCl.
5.Какова растворимость сульфида цинка ZnS при 25 °С
вприсутствии 0,2 М раствора хлорида натрия NaCl.
5.5.Образование осадка
Произведение растворимостей позволяет по концентрации реагирующих веществ рассчитать возможность образования осадков. Осадок образуется, если произведение исходных концентраций ионов в растворе, образующих малорастворимый электролит, больше табличной величины произведения растворимостей этого малорастворимого электролита. Осаж-
62
дение иона считается полным, если его концентрация в растворе после осаждения не превышает 10-6 моль/л.
Пример 6. Будет ли образовываться осадок хлорида свинца PbCl2 при смешении 10 мл 0,1 М раствора нитрата свинца Pb(NO3)2 и 10 мл 0,05 М раствора хлорида натрия
NaCl?
Решение. При смешении растворов нитрата свинца и хлорида натрия общий объем раствора составит 20 мл, т.е. увеличится в два раза, следовательно, концентрации каждого из ионов уменьшатся в два раза и станут равными:
[Pb2+] = 0,1/2 = 0,05 моль/л, [Cl-] = 0,05/2 = 0,025 моль/л.
Реакция диссоциации описывается уравнением: PbCl2 Pb2+ + 2Cl-.
Произведение исходных равновесных концентраций ионов в растворе
[Pb2+][Cl-]2 = 0,05×(0,025)2 = 3,125×10-5.
Табличная величина произведения растворимостей хло-
рида свинца составляет ПРтабл=1,6×10-5 (приложение табл. 2).
Так как [Pb2+][Cl-]2 > ПРтабл, делаем вывод, что осадок образуется.
Задачи-тренажеры
1.Будет ли образовываться осадок хлорида свинца PbCl2 при смешении 10 мл 0,01 М раствора нитрата свинца Pb(NO3)2
и10 мл 0,005 М раствора хлорида натрия NaCl?
2.Будет ли образовываться осадок сульфата кальция
CaSO4 при смешении 10 мл 0,1 М раствора хлорида кальция CaCl2 и 10 мл 0,05 М раствора сульфата натрия Na2SO4?
3.Будет ли образовываться осадок сульфата кальция
CaSO4 при смешении 10 мл 0,01 М раствора хлорида кальция CaCl2 и 10 мл 0,005 М раствора сульфата натрия Na2SO4?
63
4.Будет ли образовываться осадок хлорида серебра AgCl при смешении 10 мл 0,01 М раствора нитрата серебра AgNO3
и10 мл 0,005 М раствора хлорида натрия NaCl?
5.Будет ли образовываться осадок хлорида серебра AgCl при смешении 10 мл 0,001 М раствора нитрата серебра AgNO3
и10 мл 0,0001 М раствора хлорида натрия NaCl?
64