Розділ 5 Хімічна рівновага в системах осад-розчин

Приклади розв 'язку задач

Приклад 1. Добуток розчинностi AgSCN дорiвнює 1,1610^-12 (25 °С). Обчислити розчинність роданiду срiбла в г/дм³.

Розв'язок.Якщо

AgSCN  Ag⁺ + SCN^,

то

[Ag⁺] = [SCN^]=х

Звiдки

ДP_AgscN = [Ag⁺] [SCN^] = х²= 1,1610^-12

х=[Ag⁺] = = 1,0810^-6 моль/ дм³.

Розчиннiсть роданiду срiбла вiдповiдає рiвноважнiй концентрацiї iонiв срiбла:

[Ag+] ==P_AgSСN = 1,0810^-6 моль/ дм³.

P_AgSСN = l,0810^-6165,95 == l,78.10^-4 г/ дм³,

де 165,96 г/моль - молярна маса AgSCN.

Приклад 2. Обчислити розчиннiсть AgBrO₃ в г/дм³ при 25 ^ОС за його добутком розчинностi,враховуючикоефiцієнтиактивностi (ДР(AgBrОз)=5,7710^-5).

Розв'язок.Обчислюють спочатку розчиннiсть AgBrOз без врахування коефiцiєнтiв активностi:

P_AgBrOз = [Ag⁺] = [BrO^₃ ]-= [Ag⁺]²(моль/ дм³).

Для точного обчислення потрiбно знайти iонну силу розчину цiєї солi

Коефiцiєнт активностi для даної iонної сили;(таблична вели­чина). Тодi

Молярна маса AgBrO₃ дорiвнює 235,77 г/моль, отже, розчинність

P_AgBrOз = =8,310^-3235,77=1,96 (г/ дм³).

Якщо ж прийняти коефiцiєнт активностi рiвним одиниці, то розчиннiсть осаду дорiвнюватиме 1,79 г/ дм³. Рiзницяв 0,17 г/ дм³ має практичнезначення.

Приклад 3. Порівняти розчиннiсть BaS0₄ в 0,01 м розчинiNa₂SO₄ з розчиннісю у чистій воді(ДР(BaSO₄)= 1,110^-10).

Розв'язок. Позначають розчиннiсть сульфату барiю через х.Ціх молей BaSO₄ дадуть по х молей Ва²⁺ i SO₄^2-. Однакiони SО₄^2- утворюються також в результатi дисоцiаціїNa₂SО₄.Враховуючи, що кожний моль Na₂SO₄ дає одинмоль SO₄^2-, записують:

Тодi

Оскiльки розчиннiсть ВаS0₄ дуже мала, то величиноюхв порiвняннi з 0,01 можна знехтувати, отже

В чистiй водi

,

тобто в присутностi 0,01M Na₂SO₄розчиннiсть зменшилась врази.Висновок:В присутностi одноiменних iонiв розчиннiсть осаду зменшується.

Приклад 4. Чи випаде осадпри змiшуваннi 5 см³ 0,02 н. розчинуВаСl₂ з 5см³0,1н. розчину Na₂CO₃ (ДP(BaСОз)= 5,110^-9).

Розв'язок.Оскiльки концентрацiя вихiдних розчинiв вираженачерез нор­мальнiсть, потрiбно обчислити молярнiсть розчинів.

0,02 н розчин ВаСl₂ вiдповiдає 0,01М, а 0,1 н розчин Na₂CO₃ відповiдає0,05 М.

Пiсля змiшування розчинiв

Добуток концентрацiй цих iонiв

Приклад 5 При якому спiввiдношеннi концентрацій іонiв Рb²⁺ i Ва²⁺ будуть одночасно випадати осади РbСrO₄ таBaCrO₄ при дiї хромату калiю (ДР(РbСrO₄) = 1,810^-14,ДР(BaCrO₄) =1,210^-10) ?

Розв'язок.

Отже, хромати барiю i свинцю будуть одночасно випадати зрозчину тодi, коли концентрацiя iонiв барiю буде в 7000разівбiльшою вiд концентра­ції iонiв свинцю. Якщо вiдношення[Ва²⁺ ]Рb²⁺ ] буде бiльшим вiд знайденоївеличини, то, спочатку випадатиме осад хромату барiю до тих пiр,поки вказане співвiдношення стане рiвним 7000, пiсля чого почне випадатиосад хромату свинцю. Якщо ж вiдношення [Ва²⁺ ]Рb²⁺ ] буде меншим вiд 7000, то першим почне осаджуватися хромат свинцю.

На основi правила добутку розчинностi можна також вирiшувати питання про можливiсть перетворення одного осаду в інший i про необхiдну для цього концентрацiю реактиву.