3.3. Вправи із гетерогенних систем

Вправа 3.1. Побудувати графіки (головна змінна – “показник” концентрації ліганда) для розчинів:

(a) AgSCN(s), SCN‑	(b) AgBr(s), Br‑	(c) AgI(s), I‑	(d) BiI3(s), I‑
(e) PbCl2(s), Cl‑	(f) PbI2(s), I‑	(g) CaC2O4(s), C2O42‑
(h) PbBr2(s), Br‑	(j) PbF2(s), F‑	(k) HgI2(s), I‑

Рис. 3.3. Ескізи графіків lg S для Al(OH)₃(s) (переважно ліва частина рисунка) та Mg(OH)₂(s) (переважно права частина). Спряження відрізків ламаних не показані. Проведено лише ті фрагменти графіків lg [ ], що істотно впливають на форму графіків lg S.

Вправа 3.2. Побудувати графіки (головна змінна pH) для розчинів:

(a) Mg(ОН)2(s)	(b) Ca(ОН)2(s)	(c) Mn(ОН)2(s)	(d) Fe(ОН)2(s)
(e) Fe(ОН)3(s)	(f) Co(ОН)2(s)	(g) Ni(ОН)2(s)	(h) Cu(ОН)2(s)
(i) AgОН(s)	(j) Zn(ОН)2(s)	(k) Cd(ОН)2(s)	(l) Hg(ОН)2(s)
(m) Pb(ОН)2(s)	(n) Sr(ОН)2(s)	(о) Cr(ОН)3(s).

Вправа 3.3. Побудувати КЛД (головна змінна pH) для систем із газовою фазою (lg K_p відповідає рівновазі A(g)  A):

(a) p(H₂S) = 1 атм, lg K_p = -0,99, для іона S^2- відомо, що lg K_H1 = 13,9, lg K_H2 = 7,02 [I=0];

(b) p(SO₂) = 1 атм, lg K_p = 0,09, для іона SO₃^2- відомо, що lg K_H1 = 7,18, lg K_H2 = 1,91 [I=0];

(c) p(CO₂) = 1 атм, lg K_p = -1,46, для іона CO₃^2- відомо, що lg K_H1 = 10,33, lg K_H2 = 6,35 [I=0].

Вправа 3.4. Задано суміші катіонів

(a) Zn2+ та Mg2+	(b) Ni2+ та Zn2+	(c) Ni2+ та Al3+	(d) Cd2+ та Al3+
(e) Fe3+ та Al3+	(f) Cu2+ та Al3+	(g) Cd2+ та Zn2+	(h) Fe3+ та Zn2+
(i) Cu2+ та Zn2+	(j) Cd2+ та Fe2+	(k) Cd2+ та In3+	(l) Fe2+ та In3+.

Початкові концентрації кожного із них с = 0,01 моль/л. Розгляньте інтервали значень рН, при яких ці компоненти відокремлюються осадженням їх гідроксидів (варіанти a – i) або сульфідів при p(H₂S) = 0,1013 МПа = 1 атм = const, (варіанти j – l, lg K_s(Cd²⁺, S^2‑) =

= -27,0, lg K_s(Fe²⁺, S^2‑) = ‑18,1, lg K_s(2 In³⁺, 3 S^2‑) = -73,2, lg K(2 H⁺ + S^2--  H₂S (g)) = 21,9). Відокремлення іона М вважати за успішне, якщо S(M(OH)_i(s))  10^‑5 моль/л або S(M_jS_i(s))  10^‑5 моль/л.

Вправа 3.5. Вибрати окисний потенціал, E = k pe, що забезпечує відокремлення суміші катіонів із с(Ag⁺ ) = с(Cu²⁺) = 10^‑3 моль/л відновленням до елементного стану. Відокремлення іона М вважати за успішне, якщо [M]  10^‑6 моль/л. Значення логарифмів констант:

Ag⁺ + e^-    Ag(s),  E^o= 0,7994 B,  lg K = 13,51,

Cu²⁺ + 2 e^-    Cu(s),  E^o= 0,34 B,  lg K = 11,5.

Вправа 3.6: індикація в осаджувальному титруванні. Титруючи аргентометрично хлорид із концентрацією c(Cl^‑) = 0,01 моль/л, увели хромат калію у концентрації c(CrO₄^2‑) = 5·10^‑4 моль/л (індикатор). Яка частка вихідного хлориду залишиться в розчині до початку осадження Ag₂CrO₄(s)? Логарифми констант:

lg K_s(Ag⁺, Cl^‑) = ‑9,74,

lg K_s(2 Ag⁺, CrO₄^2‑) = ‑11,92.