7.2. Произведение растворимости

Для практически нерастворимого продукта АВ, образующего твердую фазу, процесс его диссоциации характеризуется константой равновесия К_равн= =[А⁺]·[В^-], в выражение которой не входит концентрация вещества, находящегося в осадке. Константа равновесия процесса диссоциации малорастворимого вещества в его насыщенном растворе называетсяпроизведением растворимости(ПР) вещества: ПР = [А⁺]·[В^-]. В общем случае, если малорастворимый электролит диссоциирует по уравнению:

A_mB_n↔mAⁿ⁺+ nB^m-,

то выражение для ПР будет иметь вид

ПР_AmBn =[Аⁿ⁺]^m·[В^m-]ⁿ.

Необходимым условием образования осадка АВ является неравенство [А⁺]·[В^-]>ПР_АВ. Чем меньше значение ПР слабого электролита, тем легче выпадает осадок и тем труднее он растворяется.

Пример 1. Определите произведение растворимости хлорида свинца при 298 К, если его растворимость при этой температуре составляет 1,6·10^-2моль/л.

Решение.Процесс растворения PbCl₂протекает следующим образом:

PbCl₂↔Pb²⁺+ 2 Cl^-.

Согласно данному уравнению, одна молекула PbCl₂ распадается с образованием одного иона Pb²⁺ и двух ионов Cl^-. Тогда равновесные концентрации Pb²⁺и Cl^- соответственно будут равны 1,6·10^-2моль/л и 3,2·10^-2 моль/л. Запишем выражение для ПР_PbCl2= [Pb²⁺]·[Cl^-]²= 1,6·10^-2·(3,2·10^-2)² = 1,6·10^-5.

Задачи к главе 7

1-й уровень

286-290. найти изотонический коэффициент для раствора электролита с концентрацией растворенного веществаС_М, если известно, что в 1 дм³этого раствора содержится N частиц (молекул и ионов) растворенного вещества.

Задачи	286	287	288	289	290
СМ, моль/дм3	0,2	0,1	0,5	0,2	0,05
N	2,18·1023	1,09·1023	6,26·1023	3,13·1023	0,59·1023

291-295. Вычислить ионную силу и активность ионов в растворе, содержащем А, моль/ дм³Са(NO₃)₂и В, моль/дм³СаCl₂

Задачи	291	292	293	294	295
А, моль/дм3	0,02	0,01	0,02	0,01	0,05
В, моль/дм3	0,02	0,01	0,01	0,02	0,03

296-300. Концентрация малорастворимого вещества А в его насыщенном растворе равна с, моль/л. Вычислите произведение растворимости А:

Задачи	296	297	298	299	300
А	AgI	BaCO3	СaCO3	Fе(ОН)3	AgCl
с, моль/л	1,2·10-8	8,9·10-5	1,3·10-4	1,9·10-10	1,2·10-5

2-й уровень

301.Раствор, содержащий 0,53 г карбоната натрия в 200 г воды, кристаллизуется при температуре – 0,13 ºC. Вычислить кажущуюся степень диссоциации Na₂СO₃.

302. При 100ºC давление пара раствора, содержащего 0,05 моля сульфата натрия в 450 г воды, равно 100,8 кПа. Определить кажущуюся степень диссоциации Na₂SO₄.

303.В 1 дм³0,01 М раствора уксусной кислоты содержится 6,26·10²¹ ее молекул и ионов. Определить степень диссоциации уксусной кислоты.

304.Кажущаяся степень диссоциации хлорида калия в 0,1 н растворе равна 0,80. Чему равно осмотическое давление этого раствора при 17ºC?

305.Вычислить ионную силу и активность ионов в 0,1%-м растворе ВаCl₂.

306-310. Смешали равные объемы 0,1М растворов веществ А и В. Напишите уравнения реакций и расположите вещества в порядке увеличения ПР образующихся при этом малорастворимых веществ:

Задачи	306	307	308	309	310
А	СаCl2	AlCl3	ВаCl2	CdCl2	Ва(NO3)2
В	Na2CO3	Na3PO4	K2SO4	Na2S	Na2CrO4

3-й уровень

311. Нужно приготовить раствор, содержащий в 1 дм³ 0,5 моля NaCl, 0,16 моля КCl и 0,24 моля К₂SO₄. Как это сделать, имея в своем распоряжении только NaCl, КCl и Na₂SO₄?

312.В равных количествах воды растворено в одном случае 0,5 моль сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁, а в другом 0,2 моля СаCl₂. Температуры кристаллизации обоих растворов одинаковы. Определить кажущуюся степень диссоциации СаCl_2.

313.Рассчитать концентрацию ионов СН₃СОО^-в растворе, 1 дм³которого содержит 1 моль СН₃СООН и 0,1 моля НCl, считая диссоциацию последнего полной.

314.Исходя из значений последовательных констант диссоциации ортофосфорной кислоты (К₁= 7,5 ·10^-3; К₂= 6,3 ·10^-8; К₃= 1,3 ·10^-12), определить знак изменения ΔGº для каждой из трех ступеней диссоциации. Для какой из них ΔGº имеет наибольшее абсолютное значение?

315. В 0,1 н растворе степень диссоциации уксусной кислоты равна 1,32 ·10^-2. При какой концентрации азотистой кислоты НNО₂ее степень диссоциации будет такой же?

316-320. Воспользовавшись табличными значениями ПР, определите, выпадет ли осадок при смешении равных объемов 0,01 М растворов веществ А и В:

Задачи	316	317	318	319	320
А	AgNO3	Рb(NO3)2	Na3PO4	Ва(NO3)2	СаCl2
В	K2Cr2O7	КCl	ВаCl2	Na2CO3	K2SO4