Гетерогенные равновесия и процессы в растворах электролитов

доцент Иванова Надежда Семёновна

малорастворимого вещества.
Может быть выражено уравнением:
МеАТ ↔ МеАР ↔ Ме+ +

А–
→ растворение осадка;
← образование осадка
По ЗДМ для изолированного гетерогенного равновесия:

(Пс).

уравнению
приводит к сдвигу равновесия влево и выпадению осадка.
Влияние постороннего иона.
CaCO3

↔ Ca2+ + CO32– KS = 3,8⋅10–9
BaCl2 ↔ 2Cl– + Ba2+ KS(ВаСО3)= 4,0⋅10–10
Вывод: ВаСО3 менее растворим, поэтому СаСО3 в присутствии ВаСl2 будет растворяться.
Правило перехода одного осадка в другой: для перевода одного осадка в другой необходимо, чтобы КS образовавшегося осадка был меньше КS исходного.

в том случае, если один из ионов осадка – сопряжённое

основание слабой кислоты.
CaCO3 ↔ Ca2+ + CO32–
2НСl → 2Сl– + 2Н+
Вывод: анион осадка связывается в слабый электролит Н2СО3, поэтому растворение осадка происходит.

СО2

Н2О

анион.
Ме1+ Ме2+

А1– А2–
А– Ме+
Ме1А Ме2А МеА1 МеА2
KS(Ме1А) < KS(Ме2А) KS(МеА1) < KS(МеА2)
конкуренция анионов за катион.
Вывод: в совмещённом гетерогенном равновесии доминирует тот процесс, в котором образуется осадок с меньшей КS при условии значений концентраций ионов, достаточных для достижения КS.

будут переходить в осадок одновременно, если отношение их концентраций равно

отношению KS их осадков.
SO42– CrO42–
Ba2+
BaSO4 BaCrO4
осадки выпадают одновременно, если [SO42–] в 2 раза меньше [СrO42–]; процесс называется соосаждением осадков;
если [SO42–] / [СrO42–] > 0,5, первым выпадает BaSO4;
если [SO42–] / [СrO42–] < 0,5, первым выпадает BaCrO4.

кислота в этих условиях существует в 2 ионных формах: НРО42–

и Н2РО4–.
В плазме крови концентрация ионов кальция составляет 0,0025 моль/л, из которых только половина кальция находится в ионизированном состоянии, другая половина связана с белками.

НРО42– Н2РО4–
Са2+
СаНРО4 Са(Н2РО4)2

Ks(СаНРО4) =2,7⋅10– 7

Ks(Са(Н2РО4)2) = 1⋅10– 3

Следовательно, СаНРО4 наиболее вероятный неорганический компонент костной ткани.

соли:
3СаНРО4 + 2ОН– + Са2+ → Са4Н(РО4)3 + 2Н2О
Ca4H(PO4)3 +

2OH– + Ca2+ → Ca5(PO4)3OH + H2O
Растворимость в ряду CaHPO4 → Ca4H(PO4)3 → Ca5(PO4)3OH понижается, что способствует образованию Ca5(PO4)3OH.
Наряду с гидроксидфосфатом кальция в костную ткань входит аморфный фосфат кальция (Ks(Са3(РО4)2)=2⋅10–29), который считают резервом Са2+ и фосфат-ионов в организме. С возрастом содержание Са3(РО4)2 ↓.

Ks =1,3 ⋅10–47

Ks=1,6 ⋅10–58

отложению кальция в костной ткани.
Снижение концентрации ионов Са2+ в

плазме крови вызывает растворение минеральных компонентов костной ткани.
Например, при рахите концентрация ионов Са2+ в плазме крови поддерживается постоянной за счет мобилизации (высвобождения) ионов Са2+ из неорганических компонентов костей.

кристаллической решётки частицами другого компонента. Замещающие и замещаемые частицы должны

быть близки по кристаллохимическим параметрам.
Благодаря изоморфизму вместе с кальциевыми солями могут осаждаться в костной ткани соли и других катионов, близких по своим свойствам иону кальция: бериллия, стронция, бария.
Са2+ Ва2+ Ks°(СаНРО4) =2,7⋅10–7
НРО42– Ks°(ВаНРО4) =9,1⋅10–8
СаНРО4 ВаНРО4

Так, в костной ткани зуба наряду с Са5(РО4)3ОН образуется Са5(РО4)3F,

который имеет более прочную упаковку ионов в кристаллической решётке, что повышает устойчивость ткани к растворению. Поэтому, в стоматологии используются фторсодержащие зубные пасты. Избыток Са2+ в зубных пастах необходим для повышения концентрации Са2+ в слюне, что ведёт к устойчивости ткани зуба.

образования конкрементов: оксалатов, уратов, фосфатов.
НРО42– С2О42–
Са2+
СаНРО4

СаС2О4
Ks°=2,7⋅10–7 Ks°=2,3⋅10–9
Образование СаС2О4 наблюдается уже при концентрации С2О42– в 100 раз меньшей, чем концентрация НРО42–.

в почках и мочевом пузыре и служат причиной мочекаменной болезни.

Кроме оксалата кальция, в состав мочевых камней наиболее часто входят соли кальция с фосфорной кислотой и ураты (соль мочевой кислоты).

PELVIS

REN

COLLUMNA VERTEBRAE

кальция с переводом его в растворимые соединения. Наиболее принятым приемом

такого извлечения является воздействие на камень тех или иных лигандов, взаимодействующих с ионами двухвалентных металлов, входящими в состав камней. Примерами таких лигандов являются ЭДТА, лимонная кислота и их соли.