Лабораторная работа № 6 определение растворимости и произведения растворимости труднорастворимой соли

Произведение растворимости – это произведение активностей ионов труднорастворимых солей. При отсутствии в растворе посторонних солей произведение активностей можно заменить произведением концентраций.

Для соли M_ν+A_ν– произведение растворимости:

= ≈ (2.33)

Для определения произведения растворимости труднорастворимой соли путём измерения электрической проводимости нужно взять дважды перегнанную воду с < 2 · 10^–6 См · см^–1. Перед измерениями воду надо кипятить для удаления CO₂, пока не выкипит около одной трети объёма.

После кипячения воду охлаждают, закрыв колбу пробкой, в которую вставлена трубка с натронной известью (смесь гидроксида кальция с небольшим количеством гидроксида натрия) для поглощения CO₂. Исследуемую соль тщательно очищают от примесей: для этого её растирают в небольшом количестве воды, предварительно очищенной описанным выше способом, а потом несколько раз промывают посредством декантации. Затем соль помещают в сосуд, заливают водой, вводят индикаторные электроды и пропускают инертный газ (азот, аргон) во избежание поглощения CO₂ из воздуха. Измеряют сопротивление раствора и вычисляют удельную электрическую проводимость по уравнению (2.31):

æ = kΩ = k /R.

В приготовленном растворе труднорастворимой соли концентрация ионов столь незначительна, что молярная электрическая проводимость раствора практически такая же, как и при бесконечном разведении. На основании этого можно записать (см. уравнения 2.14 – 2.16):

.

Ввиду малости значения æ_р раствора необходимо ввести поправку на , тогда

(2.34)

Значение λ_{0, м} необходимо рассчитать как сумму ионных электрических проводимостей при бесконечном разбавлении [см. уравнение (2.22)]:

λ _{0, м} = ν₊λ'_0,+ + ν_–λ'_0,–.

Исходя из найденной концентрации с (моль/дм³) следует рассчитывать произведение растворимости, которое для симметричных электролитов составляет ПР = c².

Цель работы – определение растворимости труднорастворимых солей (CaSО₄, PbSO₄, AgCl, BaSO₄ и др.)

Оборудование: мост переменного тока Р 5021 в комплекте с генератором сигналов Г3– 33 и нуль-индикатором переменного тока Ф 582 или кондуктометры ЕС 214, ЕС 215, термостат, посуда для приготовления растворов, ячейка для измерения электропроводимости.

Порядок выполнения работы.

Для приготовления насыщенного раствора исследуемую соль, тщательно очищенную от примесей перекристаллизацией, растирают в фарфоровой ступке. Затем порошок соли высыпают в колбу, в которую приливают дистиллированную воду и в течение 15–20 мин взбалтывают суспензию при небольшом нагревании. Взвеси дают отстояться и полученный раствор вливают в ячейку для измерения электропроводимости. Ячейку помещают в термостат и выдерживают 10–15 мин при заданной температуре, после чего замеряют значение проводимости раствора. Концентрацию растворенной соли, равную в данных условиях величине растворимости (моль/дм³), рассчитывают по формуле (2.34). При подсчетах растворимости солей типа CaSO₄ 2H₂O сначала используют значения ионных подвижностей при бесконечном разбавлении. Затем, после нахождения приблизительного значения растворимости с его уточняют, интерполируя и используя значения подвижностей при соответствующих концентрациях.