Слайд 1
Растворимость малорастворимого сильного электролита.
Влияние ионной силы раствора на растворимость осадка.
Солевой
эффект.
Слайд 2Растворимость –концентрация вещества в его насыщенном растворе.
Молярная растворимость S –
число молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л насыщенного раствора
(моль/л)
Массовая растворимость Cm – масса растворенного вещества, содержащаяся в 1 л насыщенного раствора (г/л)
Слайд 3
S < 1·10–4 малорастворимые электролиты
S < 1·10–2 среднерастворимые электролиты
S
> 1·10–2 хорошо растворимые электролиты
Слайд 4
ПРK(AmBn) = [A]m·[B]n = (mS)m·(nS)n = mmnnSm+n
ПРK(AmBn) = mmnnSm+n
Слайд 5Малорастворимый электролит AmBn в воде:
I < 104 0,
f = 1
Тогда:
Слайд 6 Малорастворимый электролит AmBn в растворе сильного индифферентного электролита
CH :
Например Ag2CrO4 + KNO3
I > 104
f 1,
Тогда
Слайд 7
Солевой эффект проявляется в увеличении растворимости малорастворимого сильного электролита с
увеличением ионной силы раствора
(разные сильные электролиты, прилитые в одинаковом
количестве, дают разный солевой эффект)
Слайд 8Задача: Какая соль более растворима в воде: фосфат цинка или
цианид цинка, и во сколько раз?
Решение: Zn3(PO4)2
Zn(CN)2
m=3 m=1
n=2 n= 2
ПР = 9,1·10–33 ПР = 2,6·10–13
Слайд 10Задача: Вычислить растворимость Ag2CrO4 в чистой воде, в 0,01 М
растворе NaNO3 и 0,01 М растворе Na3PO4.
Решение:
В чистой воде I
0, f = 1
Слайд 12в растворе 0,01 М NaNO3 I = 0,01 моль/л
f(Ag)
= 0,898 f(CrO4) = 0,660
Слайд 13в растворе 0,01 М Na3PO4
Na3PO4
3Na+ + PO3–
0,01 0,03 0,01
I = ½(0,03 · 12 + 0,01 · 32) = 0,045 0,05 (M)
f(Ag) = 0,80 f(CrO4) = 0,445
Слайд 14
Растворимость Ag2CrO4
в чистой воде 6,50 ·10–5
в 0,01 М NaNO3 8,02 ·10–5 (1,23)
в 0,01 М Na3PO4 9,85 ·10–5 (1,52)
Слайд 15Задача: Сколько г роданида серебра раство-ряется в 250 мл воды?
ПР(AgSCN) = 1,1 ·10–12
Решение.
1. Найдем растворимость AgSCN в
чистой воде
2. Найдем массу растворившегося AgSCN в
250 мл раствора
Слайд 17
Растворимость малорастворимого электролита в присутствии
одноименных ионов
Слайд 18
AmBn + AC (AgCl + AgNO3)
AmBn + DB
(AgCl + KCl)
Слайд 19
ПРK(AmBn) = [A]m·[B]n = [A]m·(nS)n =
nn · Sn · [A]m
ПРK(AmBn) = nn · Sn · [A]m
Слайд 20
ПРK(AmBn) = [A]m·[B]n = [B]n · (mS)m =
mm · Sm · [B]n
ПРK(AmBn) = mm · Sm · [B]n
Слайд 21Задача. Вычислить растворимость гидроксида железа(III) в чистой воде и 0,025
М растворе гидроксида натрия.
Решение. В чистой воде:
Fe(OH)3 ПР = 6,3 ·10–38
m = 1
n = 3
Слайд 22В 0,025 М растворе NaOH
I = 0,025 M
fFe= 0,325 fOH = 0,855
Ответ:
2,9 ·10–10
1,9 ·10–32
Слайд 23
Условие образования осадков малорастворимых электролитов
ПР осадок выпадет
ИП < ПР осадок не выпадет
ИП = ПР система в состоянии
равновесия
AmBn
ПР = [A]m · [B]n для насыщенного раствора
ИП = [A]m · [B]n для данного раствора
ИП = ПК
ИП – ионное произведение
ПК – произведение концентраций
Слайд 25Задача. Выпадет ли осадок при смешивании 10 мл
0,01 М раствора CaCl2 и 5 мл 0,05 М раствора
K2CrO4.
Решение.
CaCl2 + K2CrO4 CaCrO4 + 2KCl
ИП(CaCrO4) ? ПР(CaCrO4)
ИП(CaCrO4) = [Ca] · [CrO4]
C(Ca) = ?
С(CrO4) = ?
C(CaCl2)1· V1
0,01 · 10
С(CaCl2) = ————— = ———— = 6,7·10–3 M
V2 15
Т.к. CaCl2 Ca + 2Cl
C(Ca) = С(CaCl2) = 6,7·10–3 M
C(CrO4)1· V1 0,05 · 5
С(K2CrO4) = ————— = ———— = 1,7·10–2 M
V2 15
Т.к. K2CrO4 2K + CrO4
C(CrO4) = С(K2CrO4) = 1,7·10–2 M
Слайд 27
ИП(CaCrO4) = [Ca] · [CrO4]
ИП(CaCrO4) = 6,7·10–3 · 1,7·10–2
= 1,1·10–4
ПР(CaCrO4) = 7,1·10–4
ИП(CaCrO4) ?
ПР(CaCrO4)
1,1·10–4 < 7,1·10–4
Ответ: Осадок не выпадет.
Слайд 28Задача. Образуется ли осадок гидроксида кальция, если смешать равные объемы
0,03 М раствора CaCl2 и 0,05 М раствора NaOH.
Решение.
CaCl2
+ 2NaOH Ca(OH)2 + 2NaCl
ИП(Ca(OH)2) = [Ca] · [OH]2
C(CaCl2)1· V1 0,03 · x
С(CaCl2) = ————— = ———— = 0,015 M
V2 2 x
C(Ca) = 0,015 M
V1 0,05 · x
С(NaOH) = ————— = ———— =
0,025 M
V2 2 x
NaOH Na + OH
С(NaOH) = C(OH) = 0,025 M
ИП(Ca(OH)2) = [Ca] · [OH]2
ИП(Ca(OH)2) = 0,015·0,0252 = 9,38·10–6 M
ПР(Ca(OH)2) = 6,5·10–6
ИП > ПР - осадок выпадет
Слайд 30Задача. Образуется ли осадок гидроксида кальция, если смешать равные объемы
0,03 М раствора CaCl2 и 0,05 М раствора аммиака.
Решение.
CaCl2
+ 2NH4OH Ca(OH)2 + 2NH4Cl
ИП(Ca(OH)2) = [Ca] · [OH]2
C(CaCl2)1· V1 0,03 · x
С(CaCl2) = ————— = ———— = 0,015 M
V2 2 x
C(Ca) = 0,015 M
C(NH4OH)1· V1 0,05 · x
С(NH4OH) = —————— = ———— = 0,025 M
V2 2 x
NH4OH NH4 + OH < 3%
С(NH4OH) C(OH) 0,025 M Kосн = 1,76·10–5
Слайд 32
ИП(Ca(OH)2) = [Ca] · [OH]2
ИП(Ca(OH)2) = 0,015·(6,63·10–4 )2 =
=
6,59·10–9 M
ПР(Ca(OH)2) = 6,5·10–6
ИП < ПР
- осадок не выпадет
Слайд 33Задача. При какой концентрации ионов кальция будет образовываться осадок гидроксида
кальция из раствора с рН = 9.
Решение.
ПР(Ca(OH)2) = [Ca]
· [OH]2 = 6,5·10–6
ПР(Ca(OH)2)
[Ca] = ——————
[OH]2
[OH] = 10–pOH
т.к. pH + pOH = 14 pOH = 14 – 9 = 5
6,5·10–6
[Ca] = —————— = ———— = 6,5·103
[OH]2 (10 –5)2
Ответ: При рН=9 осадок Ca(OH)2 выпадет, если концентрация Ca2+ будет 6,5·103 М и выше.
Слайд 35Задача. При каком значении рН начнется образование осадка Zn(OH)2 из
0,01 М раствора хлорида цинка.
Решение.
ПР(Zn(OH)2) = [Zn] · [OH]2
= 1,4·10–17
Слайд 36
pOH = – lg[OH] = – lg 3,74·10–8 = 7,43
т.к. pH + pOH = 14
pH = 14 – 7,43
= 6,57
Ответ: При рН = 6,57 выпадет Zn(OH)2 из
0,01 М раствора хлорида цинка.
Слайд 37Перевод малорастворимого осадка в раствор
Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH–
+
2HCl 2Cl– + 2H+
2H2O
Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH–
+
2NH4Cl 2Cl– + 2NH4+
2NH4OH
Слайд 38Перевод одного малорастворимого электролита в другой
Ag2CrO4 2Ag+ +
CrO42–
+
2KCl 2Cl– +
2K+
2AgCl
ПР(AgCl) = 1,78·10–10 S(AgCl) = 1,33·10–5
ПР(Ag2CrO4) = 3,5·10–11 S(Ag2CrO4) = 2,06·10–4
Слайд 39Перевод СaSO4,,, SrSO4 , BaSO4 в карбонаты:
Реакция
идет слева направо практически
до конца, т.к.
ПР(CaCO3) = 4,8·10–9 много
ПР(CaSO4) = 2,37·10–5
Слайд 40Реакция
идет труднее, т.к. разность между
ПР(SrCO3) = 1,1·10–10 и
ПР(SrSO4) = 3,2·10–7 значительно меньше, чем в предыдущей реакции
Слайд 41Реакция
BaSO4 + Na2CO3 BaCO3 + Na2SO4
сама по
себе не идет, т.к. слабая угольная кислота не
может вытеснить
из солей более сильную серную
кислоту и к тому же S(BaSO4) = 1,05·10–5 меньше
S(BaCO3) = 7,14·10–5
ПР(BaSO4) = 1,1·10–10 ПР(BaCO3) = 5,1·10–9
Однако если, учитывая закон действующих масс, действовать на осадок BaSO4 большим избытком Na2CO3, то можно вызвать смещение равновесия слева направо и получить осадок BaCO3
Слайд 42Осадок BaCO3 образуется тогда, когда ПР его будет превышенным, т.е.
[Ba2+][CO3
2–] > ПР(BaCO3)
Здесь концентрация [Ba2+] определяется растворимостью BaSO4
и равна:
ПР(BaSO4)
[Ba2+] = —————
[SO4 2–]
Если увеличивать концентрацию только [CO3 2–]
и добиваться, чтобы
ПР(BaSO4) ПР(BaCO3)
————— > —————
[SO4 2–] [CO3 2–]
[CO3 2–] ПР(BaCO3)
—————
> —————
[SO4 2–] ПР(BaSO4)
тогда
[CO3 2–] 5,1·10–9
————— > ————— = 46,4
[SO4 2–] 1,1·10–10
Т. обр., чтобы превращение BaSO4 в BaCO3
происходило, необходимо, чтобы концентрация [CO3 2–] в растворе была в 46,4 раза больше
[SO4 2–].
Слайд 44
На практике используют 1-1,5 М раствор Na2CO3.
К осадку приливают
раствор Na2CO3, нагревают до кипения и после отстаивания осадка сливают
раствор с сульфатом натрия. Повторяют операцию до полного перевода BaSO4 в BaCO3