Решение. Соль FeCl3 полностью диссоциирует на ионы: FeCl3 Þ Fe3+ + 3 Cl

Соль FeCl₃ полностью диссоциирует на ионы: FeCl₃ Þ Fe³⁺ + 3 Cl. Обозначим через С₀ искомую концентрацию соли. В соответствии со стехиометрией реакции в результате диссоциации образуется С₀ ионов трехвалентного железа, которые подвергаются гидролизу:

Fe³⁺ + H₂O Û FeOH²⁺ + H⁺ (1-я ступень).

Обозначим через С равновесную концентрацию гидролизованных ионов FeOH²⁺ Тогда СFeOH⁺ = С_H+ = С, а равновесная концентрация негидролизованных ионов Fe³⁺ будет равна (С₀ – С).

Запишем выражение для константы гидролиза:

K_Г = C_{FeOH 2+} ^. C_H+ / C_{Fe 3+} = C ^. C / (C₀ - C) = K_В/K_{Д FeOH 2+}.

С другой стороны, С = С_H+ = 10^-3 (моль/л), так как по условию рН раствора равен 3. К_{Д FeOH 2+} = 1,35^.10^-12. Подставляя эти значения в выражение для константы гидролиза, получаем:

К_Г = 10^{-3 .} 10^-3 /(С₀ -10^-3) = 10^-14 /1,35 ^. 10^-12 = 7,4 ^.10^-3, откуда С₀= 1,14 ^. 10^-3 (моль/л).

Ответ: С₀ = 1,14 ^. 10^-3 (моль/л).

МАЛОРАСТВОРИМЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ

Растворимость C _Р, моль/л - концентрация насыщенного раствора электролита при данной температуре

Растворение прекращается, когда образуется насыщенный раствор.

В насыщенных растворах электролитов А _n B _m равновесие между твердой фазой и ионами в р-ре: А _n B _{m (тв)} Û n A ^{m +}_{(нас.p-р)} + m B ^{n -}_{(нас.p-р)} - гетерогенный процесс

Произведение активностей ионов, содержащихся в насыщенном растворе электролита, в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, есть величина постоянная при данной температуре и называется произведением растворимостей ПР_{А n B m}

ПР_25С - табличная величина

ПР зависит: от природы электролита, от температуры;

ПР не зависит от активностей ионов;

Имеет практическое значение для малорастворимых соединений.

Пример: Ag₂SO_4(тв) Û 2Ag⁺_(р-р) + SO₄^2-_(р-р)

Условие выпадения осадка малорастворимого вещества из раствора

Если в данных условиях

ПА = > ПР_табл – осадок выпадает

ПА = < ПР_табл – осадок не выпадает.

Задача 24.

Можно ли приготовить раствор Са(ОН)₂ концентрации с =2^.10^-3 моль/л, если ПР Са(ОН)₂ = 6^.10^-6

Решение. Са(ОН)_{2 (тв)} Û Са ²⁺_(р-р) + 2 ОН ^-_(р-р)

1)Рассчитаем ионную силу раствора:

I = ½(С _Ca2+ ^. z ²_Ca2+ + c _OH- ^. z ²_OH-) = 8^.10^-3;

2)По правилу ионной силы определим коэффициенты активности из таблицы: g_Са2+≈ 0,61 g_ОН-≈ 0,93

3)Рассчитаем произведение активностей ПА в растворе требуемой концентрации:

ПА = а _Са2+ ^. (а _ОН-)² = 0,61^.2^.10^-3(0,93^.4^.10^-3)² = 1,69^.10^-8

ВЫВОД: ПА < ПР_табл ® раствор заданной концентрации можно приготовить.

Зная ПР, легко рассчитать растворимость с _Р и наоборот:

А _n B _{m (тв)} Û n A ^{m +}_{(нас.p-р)} + m B ^{n -}_{(нас.p-р)}

nс _Р mс _Р моль/л

ПР = = (g_А ^m+×с А^m+) ⁿ × (g_B ^n-× с B^n-) ^m= (g_А ^m+×n × с _Р) ⁿ × (g_B ^n-×m ×с _Р) ^m

=( g_А ^m+)ⁿ ×( g_B ^n-)^m × nⁿ × m^m ×(с _Р) ^n+m, отсюда

растворимость малорастворимого сильного электролита

если g ® 1 растворимость слабого электролита или сильного с очень малой I

Задача 25.

Определить С _Р(MgF₂) в растворе, в котором g(Mg²⁺) = 0,7, g(F^-) = 0,96

Решение:

MgF_{2 (т)} Û Mg²⁺ _{(нас.р-р)} + 2F^-_{(нас.р-р)}

ПР(MgF₂) = 4×10^-9 =

с_Р = моль/л

Растворимость С _Р зависит от:

· ионной силы раствора: при ↑ ионной силы раствора (I) g_i ↓ и с _Р ↑

(чтобы при Т=const ПР =const);

_· от введения одноименного к имеющимся иона: равновесие смещается влево и с _Р ↓. MgF₂ Û Mg²⁺ _{(нас.р-р)} + 2F^-_{(нас.р-р)}

NaF → Na⁺ _(р-р) + F^-_(р-р)

На этом явлении основан метод осаждения (растворимость СаСО₃ и МgСО₃ падает при введении в раствор хорошо растворимых К₂СО₃ или Nа₂СО₃ Þ ионы жесткости Са²⁺ и Мg²⁺ удаляются из раствора).

· от комплексообразования: (повышение с _р при образовании комплексов)

KCl + AgNO₃ = KNO₃ + AgCl↓

AgCl↓ + KCl = K[AgCl₂]- хорошо растворим

Дата добавления: 2014-11-18