Растворимость осадков под действием сильных кислот (при

заданном значении рН раствора)

Часто в состав осадка входит анион слабой двух‑ или трехоснόвной кислоты. При введении сильной кислоты в раствор, находящийся в динамическом равновесии с осадком, будут протекать следующие взаимодействия:

В результате этого концентрация свободного (несвязанного) аниона в растворе уменьшается и, в соответствии с вышерассмотренной схемой, начинается растворение осадка. Для количественного учета действия сильной кислоты необходимо предварительно рассчитать мольную долю свободных (не связанных) анионов (вывод уравнений в коллоквиум не входит):

Значения [HA], [H₂A] и [H₃A] выражают через концентрационные константы ионизации кислоты и известные значения [H⁺] из соответствующих уравнений.

В расчетных формулах (кроме уравнений реакций) для упрощения вместо иона гидроксония Н₃О⁺ обычно пишут Н⁺, подразумевая, что в растворе протон существует в сольватированном состоянии.

Откуда

Подставив значения [HA^2–],[H₂A^– ] и [H₃A] в выражение для , и после

очевидных преобразований получим:

Это выражение для расчета значений в случае образования осадка анионом слабой трехоснόвной кислоты.

: (3.21)

Аналогично, в случае образования осадка анионом слабой двухоснόвной кислоты

: (3.22)

а для осадка, образованного анионом однооснόвной кислоты:

: (3.23)

Пример: Рассчитать растворимость Ag₂C₂O₄ в его насыщенном растворе при pH = 3.0 и сравнить с растворимостью в чистой воде (солевым эффектом пренебречь). Из справочных данных находим . Для Н₂С₂О₄ K ₁ = 5.6·10^–2 и K ₂ = 5.4·10^–5.

Так как щавелевая кислота двухоснóвная, то в растворе присутствуют ионы . Следовательно расчет мольной доли не протонированных оксалат – ионов

выполняется по уравнению (3.22):

Далее расчет возможен по двум вариантам.

Вариант а)

;

Вариант б) Согласно формуле (3.5) можно сразу записать

В насыщенном водном растворе (согласно формуле (3.4): и растворимость осадка равна:

Дата добавления: 2014-01-11