Розв’язування:
Обчислимо молярну концентрацію Мg(ОН)2 у насиченому розчині:
С=
=
= 5,32 · 10 -5моль/дм3
М(Мg(ОН)2) = 24,3 + 16 · 2 + 2 · 1 = 58,32г/моль
Дисоціація: Мg(ОН)2 ↔ Мg 2+ + 2ОН –
[Мg 2+] = 5,32 · 10 -5 моль/дм3
[ОН -] = 5,32 · 10 -5 моль/дм3
Обчислимо добуток розчинності:
ДР(Мg(ОН)2) = [Мg 2+] · [ОН-] 2 = 5,32 · 10 -5 · (1,064 · 10 -4 )2 = 6,02 · 10 -13
Відповідь: ДР(Мg(ОН)2) = 6,02 · 10 -13
Задача №13
Обчислити розчинність Са3(РО4)2 при 250С, якщо ДР(Са3(РО4)2 = 1,2 · 10 -14.
Дано:
ДР(Са(РО4)2 = 1,2 · 10 -14
Обчислити:
S (Са3(РО4)2) ‑ ?
Розв’язування:
У водному розчині дисоціація Са3(РО4)2 відбувається згідно рівняння:
Са3(РО4)2 ↔ 3Са 2+ + 2 РО4 3-
Розчинність Са3(РО4)2 можна обчислити за формулою:
S(Са3(РО4)2
) =
=
=
=
= 6,4 · 10 -4 моль/дм3
Відповідь: S (Са3(РО4)2) = 6,4 · 10 -4 моль/дм3
Задача №14
Обчислити розчинність РbSO4 при 250С, якщо ДР(РbSO4) = 2,2 · 10 -8.
Дано:
ДР(РbSO4) = 2,2 · 10 -8
М(РbSO4) = 303,2г/моль
Обчислити:
S(РbSO4) ‑ ?
Розв’язування:
У водному розчині РbSO4 дисоціює згідно рівняння:
РbSO4 ↔ Рb 2+ + SО4 2-
Обчислимо розчинність РbSO4 за формулою:
S
(РbSO4) =
= 1,5 · 10-4 моль/дм3
Для того, щоб перейти до розчинності у г/дм3, необхідно:
S (РbSO4) = 1,5 · 10 -4 · 303,2 = 4,5 · 10 -2 г/дм3, де
М(РbSO4) = 303,2г/моль
Відповідь: S (РbSO4) = 4,5 · 10 -2 г/дм3;
S (РbSO4) = 1,5 · 10 -4моль.
Обчислення послідовності утворення осадів малорозчинних сполук
Послідовність випадіння осадів з розчину, в якому міститься ряд іонів, здатних утворювати малорозчинні сполуки з одним і тим же іоном-осаджувачем, пов’язана з їх добутками розчинності. Першим випаде в осад та речовина, добуток розчинності якої досягається раніше.
Для однотипних сполук: AgCІ, AgBr, AgI, AgCNS, послідовність утворення осадів визначається зіставленням значень ДР цих сполук.
ДР(AgCІ) = 1,6 ∙ 10-10; ДР(AgCNS) = 1,16 ∙ 10-12; ДР(AgBr) = 7,7 ∙ 10-13; ДР (AgI) = 1,5 ∙ 10-16.
ДР (AgCІ) > ДР(AgCNS) > ДР(AgBr) > ДР (AgI)
Таким чином, за однакових умов першим повинен осаджуватися йодид, потім бромід, потім роданід, і наприкінці, хлорид аргентуму.
Якщо концентрації однотипних іонів різні, то задачі такого типу можуть розв’язуватися на основі розрахунків.
Задача №15*
Який з осадів Fe(OH)3 або Мn(ОН)2 та за яких значень рН випадатиме першим при поступовому додаванні розчину NaOH до суміші, що містить 0,1моль/дм3 MnCI2 та 0,001моль/дм3 FeCI3.
Дано:
ДР [Мn(ОН)2] = 4 ∙ 10-14
ДР [Fe(OH)3] = 3,8 ∙ 10-38
С (MnCI2) = 0,1моль/дм3
С (FeCI3) = 0,001моль/дм3
Обчислити:
рН початку осадження [Мn(ОН)2] = ?
рН початку осадження [[Fe(OH)3] = ?
Розв’язок:
Враховуючи, що MnCI2 та FeCI3 – сильні електроліти, вважають [Mn2+]=0,1моль/дм3; [Fe3+]=0,1моль/дм3.
Записують вирази добутків розчинності для осадів Мn(ОН)2 та Fe(OH)3:
ДР [Мn(ОН)2] = [Мn2+] ∙ [ОН-]2
ДР [Fe(OH)3] = [Fe3+] ∙ [OH]3
Підставляючи значення [Mn2+]=0,1моль/дм3 та [Fe3+]=0,1моль/дм3, обчислюють [ОН-]:
Для Мn(ОН)2: 0,1 [ОН-]2 = 4 ∙ 10-14
моль/дм3
Для Fe(OH)3: 0,001 [ОН-]3 = 3,8 ∙ 10-38
моль/дм3
Таким чином, для початку осадження Fe(OH)3 необхідна менша концентрація іонів ОН-, і він випадатиме в осад першим. Концентрація [OH-] = 3,4 ∙ 10-12 моль/дм3, тобто за цих умов:
рОН = ‑ lg [OH-] = ‑ lg 3,4 ∙ 10-12 = 12 – 0,53 = 11,47
рН = 14 – рОН = 14 – 11,47 = 2,53
Для початку осадження Мn(ОН)2, необхідна концентрація [OH-] = 6,3 ∙ 10-7 моль/дм3:
рОН = ‑ lg [OH-] = ‑ lg 6,3 ∙ 10-7= 7 – 0,8 = 6,2
рН = 14 – рОН = 14 – 6,2 = 7,8
Відповідь: з розчину спочатку випадає в осад Fe(OH)3 при рН=2,53, а потім при рН = 7,8 починається осадження Мn(ОН)2.
Пам’ятайте!
Перед розв’язуванням задач рекомендовано вивчити основний теоретичний матеріал за підручником або опорною лекцією.
При розв’язуванні задач рекомендовано дотримуватись вимог щодо їх оформлення:
стисла умова задачі;
рівняння хімічної реакції (при необхідності);
формула для обчислення в загальному вигляді та з підставленими чисельними значеннями величин;
результат обчислень;
повна відповідь на питання задачі.
Якщо задача має декілька дій, то необхідно пояснювати кожну з них.