Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ion-2004-2.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
257.54 Кб
Скачать

6 Влияние комплексообразования на растворимость малорастворимых солей

Многие комплексные соединения относятся к слабейшим из известных электролитов, и в соответствии с принципом Ле-Шателье, и в случае их образования растворимость малорастворимых солей должна увеличиваться.

Например, сравним растворимость CoS в воде (см. с.13) и 1М водном растворе аммиака.

Ионно-молекулярное уравнение этой реакции:

CoS + 6NH3  [Co(NH3)6]2+ + S2.

Константа этого равновесия:

K = [Co(NH3)62+][S2]/[NH3]6 = ПРCoS/K1-6[Co(NH3)6]2+ = 4.1021/10 10-15

Пренебрегая изменением концентрации аммиака (т.к. он в большом избытке) и учитывая, что [Co(NH3)62+] = [S2], получим:

[Co(NH3)62+]2/16 = 1016, откуда [Co(NH3)62+]=1016 = 10-8 моль/дм3; очевидно, такой же будет растворимость CoS (моль/дм3).

7 Получение заданного вещества реакцией обмена

Очевидно, что, выбирая реакцию для превращения исходного вещества в другие, а также для получения заданного вещества желательно, чтобы выход продукта был как можно большим. А тогда из нескольких возможных вариантов предпочтительнее те, в которых реакции практически необратимы (примеры таких реакций рассмотрены ранее)

7.1 Заданный продукт – малорастворимое вещество или относится к слабым электролитам. Образование таких продуктов отвечает условиям, необходимым для обменных реакций. При этом дополнительными условиями могут быть: как можно больший выход продукта, а также его чистота (или возможность несложного отделения заданного продукта от других веществ, образовавшихся в результате реакции).

Примеры: Предложите варианты получения заданного вещества реакцией

ионного обмена; напишите уравнения соответствующих реакций:

а) получить PbCO3

Заданный продукт – малорастворимая соль, поэтому обменная реакция может протекать за счет ее образования. Для получения PbCO3 необходимо иметь электролит, содержащий катионы свинца(II) – это соль или основание, и электролит – источник CO32– – угольную кислоту или ее соль. Для полного протекания реакции необходимо, чтобы исходные электролиты были сильными и хорошо растворимыми. С учетом этого из соединений свинца, например, хлорида, сульфата, нитрата, гидроксида в качестве исходного вещества выберем нитрат, как хорошо растворимую соль. Соответственно, источником карбонат-ионов может быть карбонат натрия, калия (растворимые соли).

Уравнение протекающей реакции:

Pb(NO3)2 + Na2CO3  PbCO3 + 2NaNO3

Очевидно, что проблемы разделения продуктов нет, т.к. один из них выделяется в виде осадка, а второй остается в растворе.

Примечание: Карбонаты многих металлов часто оказываются наиболее подходящими в качестве исходных веществ для синтеза других солей тех же металлов. Несмотря на то, что многие карбонаты малорастворимы, реакции обмена с соответствующими кислотами (более сильными, чем угольная) протекают практически необратимо вследствие выделения из раствора CO2 (см. принцип Ле-Шателье). Например, действием азотной, соляной или уксусной кислотой на PbCO3 легко получить, соответственно, нитрат, хлорид или ацетат свинца.

б) получить Cu(OH)2

Решение

Заданное вещество – слабое малорастворимое основание, поэтому обменная реакция может протекать за счет его образования. Для получения Cu(OH)2 необходимо иметь растворимую соль меди и основание – источник OH- Реакция образования Cu(OH)2 будет протекать до конца, если в качестве основания взять щелочь: CuSO4 + 2KOH  Cu(OH)2 + K2SO4

в) получить Al(OH)3

Решение

На первый взгляд задача аналогична предыдущей. Однако в данном случае Al(OH)3 – не только слабое малорастворимое основание, но еще и амфотерное, при избытке щелочи может раствориться. В этом случае в качестве основания лучше использовать водный раствор аммиака: AlCl3 + 3NH3H2O  Al(OH)3 + 3NH4Cl

Другим вариантом получения Al(OH)3 может быть реакция необратимого гидролиза (см. стр. 6): AlCl3 + 3Na2CO3 + 6H2O  2Al(OH)3 + 3CO2↑ + 6NaCl

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.