
- •Применение закона действующих масс к растворам электролитов Электролитическая диссоциация Электролиты и неэлектролиты. Теория электролитической диссоциации
- •Общая характеристика электролитов
- •Слабые электролиты
- •Сильные электролиты
- •Теория кислот и оснований. Буферные растворы Теория кислот и оснований
- •Буферные растворы Определение буферных систем и их классификация
- •Механизм действия буферных систем
- •Вычисление рН и рОн буферных систем. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха
- •Буферная емкость
- •Гетерогенные равновесия Константа растворимости. Правило растворимости осадков
- •1. Если стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов труднорастворимого электролита в растворе равно величине егоKs (или пр) при данной температуре
- •2. Если стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов в растворе электролита меньше величины его ks
- •3. В перенасыщенном растворе стехиометрическое произведение молярных концентраций труднорастворимого электролита больше величины его ks
- •Образование и растворение осадков
- •Однотипные и разнотипные конкурирующие равновесия в гетерогенных системах
- •Определение комплексных соединений и их общая характеристика
- •Строение комплексных соединений
- •Классификация комплексных соединений
- •Диссоциация комплексных соединений
- •Гидролиз солей
- •3. Соли, образованные сильной кислотой, но слабым основанием:
- •Количественный анализ основы титриметрического метода анализа Химический эквивалент
- •Молярная масса эквивалентов вещества
- •Химическое количество эквивалентов вещества
- •Молярная концентрация эквивалентов вещества
- •Закон эквивалентов
- •Титриметрический анализ Общая характеристика метода
- •Требования, предъявляемые к реакциям, которые используют в титриметрии
- •Способы титрования
- •Способы приготовления рабочих растворов
- •Правила работы с мерной посудой при проведении аналитических измерений
- •Мерные колбы
- •Пипетки
- •Бюретки
- •Проведение титрования
- •Кислотно-основное титрование Общая характеристика метода
- •Определение точки эквивалентности в кислотно-основном титровании. Кислотно-основные индикаторы
- •Подбор индикаторов при кислотно-основном титровании
- •Кривые титрования многоосновных (полипротонных) кислот, многокислотных оснований и их солей
- •Применение кислотно-основного титрования
- •Редоксиметрия Общая характеристика и классификация методов
- •Кривые титрования в редоксиметрии
- •Способы определения точки эквивалентности
- •Перманганатометрия
- •Иодометрия
- •Физико-химические методы анализа Практическое применение электропроводности
- •Потенциометрия
- •Хроматография Общая характеристика метода
- •Классификация хроматографических методов анализа
- •Методика разделения и идентификации компонентов смеси
- •Содержание
1. Если стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов труднорастворимого электролита в растворе равно величине егоKs (или пр) при данной температуре
то раствор будет насыщенным относительно этого электролита, и в нем установится динамическое равновесие между осадком и жидкой фазой.
2. Если стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов в растворе электролита меньше величины его ks
такой раствор является ненасыщенным и в нем будет наблюдаться преимущественный переход ионов электролита из твердой фазы в жидкую (т.е. растворение осадка).
3. В перенасыщенном растворе стехиометрическое произведение молярных концентраций труднорастворимого электролита больше величины его ks
вследствие чего наблюдается переход ионов из жидкой фазы в твердую (т.е. выпадение осадка).
По величине KSтруднорастворимого электролита можно рассчитать егорастворимость,иликоэффициент растворимостиsи, наоборот, зная s, определить значение константы растворимости.
Пример 1.KS(BaSO4) = 1×10–11. Рассчитать коэффициент растворимостиsэтой соли в воде (г/дм3).
Решение.В насыщенном растворе сульфата бария устанавливается следующее равновесие:
BaSO4Ba2++SO42–
При этомKS(BaSO4) = с(Ba2+)c(SO42–)
Пустьс(Ba2+) =c(SO42–) =xмоль/дм3
Подставим в уравнение для константы растворимости BaSO4 значения всех величин
1 ×10–10= х2
и решим его относительно x
Так как n(Ba2+) = n(SO42–) = n(BaSO4), то в 1 дм3 насыщенного раствора BaSO4 при 25оС будет содержаться 1 10–5 моль BaSO4 (т.е. молярная растворимость BaSO4 составит 1 10–5 моль/дм3). Растворимость BaSO4, выраженная в г/дм3, будет равна:
s(BaSO4) =n(BaSO4)M(BaSO4) = 1×10–5233 = 2,33×10–3
Пример 2.Растворимость AgCl вH2Oпри 25оС равна 1,7910–3г/дм3. РассчитайтеKS(AgCl).
Решение.Зная массу соли, содержащуюся в 1 дм3 насыщенного раствора, можно рассчитать ее химическое количество
n(AgCl) =m(AgCl) :M(AgCl) = 1,79×10–3: 143,5 г/моль1,25×10–5моль
(т.е. молярная растворимость AgCl равна 1,25 × 10–5 моль/дм3)
Так как в растворе хлорида серебра n(Ag+) = n(Cl–) = n(AgCl), можно записать, что
KS(AgCl)
=
=
1,25×10–51,25×10–5= 1,56×10–10
Для электролитов, формульные единицы которых содержат одинаковое число катионов и анионов, значения KSпозволяют судить о их растворимости и сравнивать ее между собой. При этом чем меньше величина константы растворимости, тем, соответственно, меньше молярная растворимость данного вещества и тем более разбавленным будет его насыщенный раствор.
Так, например, на основе анализа данных табл. 14 карбонаты металлов IIА группы и соли серебра, образованные двухосновными кислотами, в порядке уменьшения растворимости можно расположить следующим образом:
1) |
MgCO3 |
> |
CaCO3 |
> |
BaCO3 |
> |
SrCO3 |
|
KS=2,1×10–5 |
|
KS=3,8×10–9 |
|
KS=4,0×10–10 |
|
KS=1,1×10–10 |
2) |
Ag2SO4 |
> |
Ag2CO3 |
> |
Ag2SO3 |
> |
Ag2S |
|
KS=1,6×10–5 |
|
KS=1,2×10–12 |
|
KS=1,5×10–14 |
|
KS=6,3×10–50 |
Для разнотипных электролитов, образующих при диссоциации разное число катионов и анионов, например: AgCl, Ag2SO4,Ag3PO4, сравнивать их растворимость по величине константы растворимости нельзя. В этом случае, знаяKS, необходимо рассчитать молярную растворимость вещества, т.е. его равновесную концентрацию в насыщенном растворе, по формуле:
где m – число катионов (Ktn+), содержащееся в формульной единице электролита; n – число анионов (Anm–), содержащееся в формульной единице электролита.
Например,для AgCl и Ag3PO4 их константы растворимости равны, соответственно, 1,5 × 10–10 и 1,3 × 10–20 (табл. 14), а равновесные молярные концентрации этих же солей в насыщенном растворе, рассчитанные по вышеприведенной формуле, имеют значения:
(моль/дм3)
(моль/дм3)
Таким образом (с учетом того, что формульная единица Ag3PO4 содержит в 3 раза больше ионов Ag+ по сравнению с AgCl), в насыщенном растворе Ag3PO4 равновесная концентрация ионов Ag+ (4,68 × 10–6 3 = 1,404 × 10–5 моль/дм3) выше, чем в аналогичном растворе AgCl.