ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 848
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
(1),
где К - константа равновесия.
Так как в насыщенном растворе концентрация молекул сульфата бария ВаSO4 - величина постоянная, то постоянно и произведение величин, стоящих в левой и правой частях уравнения (1):
4
ПР= Ва2+ SO 2- .
Таким образом, ПР-постоянная величина, равная произведению концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе.
Если при диссоциации молекулы электролита образуется несколько одинаковых ионов, то в выражении ПР их концентрации возводятся в соответствующую степень. Например:
4
Са3(РО4)2 3Са2+ + 2РО 3-
ПР = Са2+ 3 РО43- 2 Са (РО )
3 4 2
4
С помощью ПР решаются многие вопросы, связанные с образованием или растворением осадков. Из уравнения (1) видно, что при введении в насыщенный раствор ионов Ва2+ или SO42-, например, путем добавления другого электролита, содержащего либо ионы Ва2+, либо SO 2-, равновесие сместится влево - в сторону образования осадка. И, наоборот, если один из ионов выводить из раствора, например, связав его в нерастворимое или малодиссоциированное соединение, то равновесие сместится вправо - осадок ВаSO4 будет растворяться. Таким образом,
Исходя из
значений ПР можно также вычислить растворимость S (в моль/л) малорастворимых электролитов.
Пример 1. Определить ПР фторида магния, если его растворимость в воде при некоторой температуре равна 0,001 моль/л.
Решение. В насыщенном растворе фторида магния устанавливается равновесие
MgF2 Mg2+ + 2F-
осадок раствор
По уравнению видно, что при растворении какого-то числа молей MgF2 в жидкой фазе появляется такое же число молей ионов Mg2+ и вдвое большее число молей ионов F-. Значит, произведение растворимости данной соли можно выразить через ее растворимость следующим образом:
ПР= Mg2+ F- 2 = S (2S)2=4S3
Тогда
ПР=4 (0,001)3=4 10-9
Пример 2. ПР иодида свинца при 200С равно 8 . 10-9. Вычислить растворимость соли. Сколько граммов ионов J- содержится в 200 мл насыщенного раствора ?
Решение
PbI2 Pb2+ + 2I-
осадок раствор
Выразим ПР иодида свинца через растворимость. По уравнению: в насыщенном растворе содержится S моль/ л ионов Рb2+ и 2S моль/л I-. Отсюда
ПР PbI2 = Pb2+ I- 2= S (2S)2 =4S3
и
S= (ПР PbI2 /4)1/3 = (8 10-9/ 4)1/3 = 1,3 10-3 моль/л
Поскольку концентрация ионов I- в растворе 2S моль/ л, молярная масса ионов иода 127г/ моль, то в 0,2 л раствора содержится 2 . 1,3 . 10-3 127 0,2 = 0,066 г ионов I-.
Пример 3. Определить, выпадет ли осадок фосфата серебра при смешивании 200 мл раствора AgNO3 с концентрацией 5 . 10-5 моль/ л и 100 мл раствора фосфата калия с концентрацией 1,5 10-7 М. ПР Ag3PO4 = 1,3 . 10-20
Решение
Ag3PO4 3Ag+ + PO43-
4
Осадок выпадет, если произведение концентраций ионов Ag+ 3 PO 3- в
конечном растворе будет больше ПР Ag3PO4.
Концентрации ионов после смешения раствора составят:
Ag+ = C Ag+ V1 / (V1 + V2), PO43- =C (PO4 )3- V2 / (V1 + V2),
где С Ag+ - концентрация ионов серебра в растворе AgNO3;
C (PO4 )3- - концентрация фосфат-ионов в растворе К3РО4, V1- объем раствора AgNO3, V2- объем раствора К3РО4.
4
Из уравнений диссоциации АgNO3 Ag+ + NO3- и К3РО4 3К++РО 3-
следует, что из одного моля каждой соли в раствор переходит по одному молю
ионов Аg+ и РО43- соответственно. Значит, САg+= 5 . 10-5 моль/ л и С 3- =1,5.10-
7 моль/ л. Тогда
4 Ag+ 1 1 2 4 2 1 2
Ag+ 3 PO 3- = (C . V / (V + V ))3. C (PO )3- . V / (V + V ) =
= (5.10-5. 0,2 / (0,2+0,1))3. (1,5.10-7.0,1)/( 0,2+0,1)=1,85.10-21
РО 4
Найденное значение произведения концентраций ионов меньше значения
ПР Ag3PO4 , следовательно, раствор будет ненасыщенным относительно фосфата серебра, и осадок не образуется.
= 5 10-17. Выпадает ли осадок,
если смешать 20 мл 0,02 н раствора ZnSO4 с 80 мл 0,01 раствора NaOH?
-10
натрия, если ПРBaSO4 = 10 .
=3 10-11. Выпадает ли осадок,
если к 2 л раствора Mg(NO3)2 , содержащего 1,48 г этой соли, добавить 1 л 0,05 н раствора NaOH.
= 1,35 10-8. Вычислить
растворимость PbI2 и концентрацию ионов Pb2+ и I-.
-5
если смешать 100 мл 0,04 и раствора CaCl2 со 100 мл 0,02 и раствора Na2SO4 ?.
-5
Na2SO4 меньше, чем в чистой воде, если ПРCaSO4 =6.26 10 .
-9
раствора карбоната бария, если ПРBaCO3 = 8*10 ?
-8
растворимость карбоната кальция и концентрацию ионов Ca2+ и CO2-3 .
где К - константа равновесия.
Так как в насыщенном растворе концентрация молекул сульфата бария ВаSO4 - величина постоянная, то постоянно и произведение величин, стоящих в левой и правой частях уравнения (1):
4
ПР= Ва2+ SO 2- . Таким образом, ПР-постоянная величина, равная произведению концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе.
Если при диссоциации молекулы электролита образуется несколько одинаковых ионов, то в выражении ПР их концентрации возводятся в соответствующую степень. Например:4
Са3(РО4)2 3Са2+ + 2РО 3-
ПР = Са2+ 3 РО43- 2 Са (РО )
3 4 2
4
С помощью ПР решаются многие вопросы, связанные с образованием или растворением осадков. Из уравнения (1) видно, что при введении в насыщенный раствор ионов Ва2+ или SO42-, например, путем добавления другого электролита, содержащего либо ионы Ва2+, либо SO 2-, равновесие сместится влево - в сторону образования осадка. И, наоборот, если один из ионов выводить из раствора, например, связав его в нерастворимое или малодиссоциированное соединение, то равновесие сместится вправо - осадок ВаSO4 будет растворяться. Таким образом,
-
условием образования осадка малорастворимого электролита является превышение произведения концентраций ионов в растворе над его произведением растворимости, -
а условием растворения осадка - превышение значения ПР над произведением концентраций ионов.
Исходя из
значений ПР можно также вычислить растворимость S (в моль/л) малорастворимых электролитов.
Примеры решения задач
Пример 1. Определить ПР фторида магния, если его растворимость в воде при некоторой температуре равна 0,001 моль/л.
Решение. В насыщенном растворе фторида магния устанавливается равновесиеMgF2 Mg2+ + 2F-
осадок раствор
По уравнению видно, что при растворении какого-то числа молей MgF2 в жидкой фазе появляется такое же число молей ионов Mg2+ и вдвое большее число молей ионов F-. Значит, произведение растворимости данной соли можно выразить через ее растворимость следующим образом:ПР= Mg2+ F- 2 = S (2S)2=4S3
Тогда
ПР=4 (0,001)3=4 10-9
Пример 2. ПР иодида свинца при 200С равно 8 . 10-9. Вычислить растворимость соли. Сколько граммов ионов J- содержится в 200 мл насыщенного раствора ?
Решение
PbI2 Pb2+ + 2I-осадок раствор
Выразим ПР иодида свинца через растворимость. По уравнению: в насыщенном растворе содержится S моль/ л ионов Рb2+ и 2S моль/л I-. Отсюда
ПР PbI2 = Pb2+ I- 2= S (2S)2 =4S3и
S= (ПР PbI2 /4)1/3 = (8 10-9/ 4)1/3 = 1,3 10-3 моль/л
Поскольку концентрация ионов I- в растворе 2S моль/ л, молярная масса ионов иода 127г/ моль, то в 0,2 л раствора содержится 2 . 1,3 . 10-3 127 0,2 = 0,066 г ионов I-.
Пример 3. Определить, выпадет ли осадок фосфата серебра при смешивании 200 мл раствора AgNO3 с концентрацией 5 . 10-5 моль/ л и 100 мл раствора фосфата калия с концентрацией 1,5 10-7 М. ПР Ag3PO4 = 1,3 . 10-20
Решение Ag3PO4 3Ag+ + PO43-4
Осадок выпадет, если произведение концентраций ионов Ag+ 3 PO 3- в
конечном растворе будет больше ПР Ag3PO4.
Концентрации ионов после смешения раствора составят:
Ag+ = C Ag+ V1 / (V1 + V2), PO43- =C (PO4 )3- V2 / (V1 + V2),
где С Ag+ - концентрация ионов серебра в растворе AgNO3;
C (PO4 )3- - концентрация фосфат-ионов в растворе К3РО4, V1- объем раствора AgNO3, V2- объем раствора К3РО4.4
Из уравнений диссоциации АgNO3 Ag+ + NO3- и К3РО4 3К++РО 3-
следует, что из одного моля каждой соли в раствор переходит по одному молю
ионов Аg+ и РО43- соответственно. Значит, САg+= 5 . 10-5 моль/ л и С 3- =1,5.10-
7 моль/ л. Тогда
4 Ag+ 1 1 2 4 2 1 2
Ag+ 3 PO 3- = (C . V / (V + V ))3. C (PO )3- . V / (V + V ) == (5.10-5. 0,2 / (0,2+0,1))3. (1,5.10-7.0,1)/( 0,2+0,1)=1,85.10-21
РО 4
Найденное значение произведения концентраций ионов меньше значения
ПР Ag3PO4 , следовательно, раствор будет ненасыщенным относительно фосфата серебра, и осадок не образуется.
Задачи
-
Произведение растворимости ПРZn(OH)2
= 5 10-17. Выпадает ли осадок,
если смешать 20 мл 0,02 н раствора ZnSO4 с 80 мл 0,01 раствора NaOH?-
Вычислить растворимость сульфата бария в 0,1 М растворе сульфата
-10
натрия, если ПРBaSO4 = 10 .-
Произведение растворимости ПРMg (OH)2
=3 10-11. Выпадает ли осадок,
если к 2 л раствора Mg(NO3)2 , содержащего 1,48 г этой соли, добавить 1 л 0,05 н раствора NaOH.-
Произведение растворимости ПРPbI2
= 1,35 10-8. Вычислить
растворимость PbI2 и концентрацию ионов Pb2+ и I-.
-5-
Произведение растворимости ПРCаSO4 = 6.26 10 . Выпадает ли осадок,
если смешать 100 мл 0,04 и раствора CaCl2 со 100 мл 0,02 и раствора Na2SO4 ?.
-
Определить, во сколько раз растворимость CaSO4 в 0,01М растворе
-5Na2SO4 меньше, чем в чистой воде, если ПРCaSO4 =6.26 10 .
- К 1 л 0,1 М раствора HCl прибавили 1 мл 0,01 М раствора AgNO3 . Выпадет ли при этом осадок AgCl, если ПРAgCl = 1.6 10-10?
-
Сколько граммов ионов Ba2+ содержится в 200 мл насыщенного
-9
раствора карбоната бария, если ПРBaCO3 = 8*10 ?
-
2
Вычислить ПРMg (OH) , если его растворимость равна 2 10-4 моль/л.
-8
-
Произведение растворимости ПРCaCO3 = 1.7 10 . Вычислите
растворимость карбоната кальция и концентрацию ионов Ca2+ и CO2-3 .