Решение. Примеры решения задач

Решение

Решение

Примеры решения задач

Произведение растворимости

В случае равновесия в растворе малорастворимого (или практически нерастворимого вещества) выражение для константы равновесия в насыщенном растворе можно записать с использованием равновесных концентраций. Например, для равновесия в насыщенном растворе хлорида серебра

AgCl_кр + (n + m)H₂O ⇄ [Ag(H₂O) _n ]⁺+ [Cl(H₂O) _m ]^–,

или в упрощенной форме

AgClкр ⇄ Ag^++ Cl^–.

(8.2.15)

Так как растворимость малорастворимых веществ постоянна при данной температуре, то ее вносят в значение константы и концентрацию твердых веществ не учитывают при записи закона действующих масс. Выражение для константы равновесия данной реакции запишется так:

K_Р (AgCl) = [Ag⁺]·[Cl^-]

Таким образом, в насыщенном растворе электролита произведение концентраций его ионов есть величина постоянная при данной температуре, ее называют произведение растворимости и чаще обозначают буквами ПР:

ПР(AgCl) = [Ag^+]·[Cl^-].

(8.2.16)

Например, для реакции

Ca(OH)₂ ⇄ Ca²⁺+ 2OH^–

ПР = [Ca²⁺]·[ OH^–]²

Значения произведений растворимости малорастворимых веществ являются справочными величинами. Зная произведение растворимости, легко рассчитать концентрацию вещества в насыщенном растворе, т.е. растворимость.

Если при проведении химической реакции в растворе появляются ионы, входящие в состав малорастворимого вещества, то, зная произведение растворимости этого вещества, легко определить, выпадет ли оно в осадок. Например для реакции 8.2.15: если [Ag⁺][Cl^-] > ПР(AgCl), то вещество выпадет в осадок; если [Ag⁺][Cl^-] < ПР(AgCl), то вещество не выпадет в осадок.

Пример 1. Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?

m (Na₂SO₄) = ω (Na₂SO₄) / 100 = (5 ∙ 300) / 100 = 15 г,

где ω (Na₂SO₄) – массовая доля в %, m - масса раствора в г,

m (H₂O) = 300 г - 15 г = 285 г.

Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г Na₂SO₄ и 285 г воды.

Пример 2. Какую массу хромата калия K₂CrO₄ нужно взять для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора?

m (K₂CrO₄) = C (K₂CrO₄) ∙ V ∙ M (K₂CrO₄) =

= 0,1 моль/л ∙ 1,2 л ∙194 г/моль = 23,3 г.

Таким образом, для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора нужно взять 23,3 г K₂CrO₄ и растворить в воде, а объём довести до 1,2 литра.

Пример 3. Рассчитайте молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента 70 %-ного раствора H₂SO₄ (ρ = 1,615 г/мл).

Для вычисления надо знать число граммов H₂SO₄ в 1 л раствора. 70%-ный раствор H₂SO₄ содержит 70 г H₂SO₄ в 100 г раствора. Это весовое количество раствора занимает объём

V = 100 / 1,615 = 61,92 мл

Следовательно, в 1 л раствора содержится

70 ∙ 1000 / 61,92 = 1130,49 г H₂SO₄

Отсюда молярная концентрация данного раствора равна:

1130,49 / М (H₂SO₄) =1130,49 / 98 =11,53 M

Молярная концентрация эквивалента этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной) равна:

1130,49 / 49 =23,06 н

Пример 4 Какова молярная концентрация и молярная концентрация эквивалента 12%-ного раствора серной кислоты, плотность которого ρ = 1,08 г/см³?

Дата добавления: 2014-11-06