Растворимость осадка в отсутствие избытка одноименного иона будет равна

Значит потери за счет растворимости Мg(ОН)₂ (М =58,320) в 250 мл составляют 5,31×10^-4×0,250×58,320=7,74×10^-3 г Mg(OH)₂ или 3,87%

При использовании в качестве промывной жидкости раствора аммиака растворимость Mg(OH)₂ понижается за счет введения одноименных с осадком ионов OH^-. Зная, что потери должны составлять 0,1%, находим растворимость Mg(OH)₂:

Следовательно, [Мg²⁺]=1,37×10^-5 M. Отсюда, на основании произведения растворимости, имеем

На основании константы диссоциации NН₃

вычисляем концентрацию NН₃ в растворе, в котором [ОН^-]=6,62×10^-8 M. Так как в водном растворе аммиака [NH₄⁺]=[ОН^-], то из константы диссоциации следует

Пример 8. Произведения растворимостей BaCO₃ и PbCO₃ соответственно равны 8×10^-9 и 7.3×10^-14. Из раствора, содержащего 0.001 M Ba²⁺ и 10^-5 Pb²⁺, осаждается половина бария. Какова теоретическая молярная доля PbCO₃ в осадке:

а) если ни какого соосаждения не происходит,

б) если происходит равномерное распределение примеси,

в) если происходит логарифмическое распределение примеси?

Решение.

а) После осаждения половины бария, [Ba²⁺]=5×10^-4 M. Концентрация карбонат-иона, [CO₃^2-]=8×10^-9/5×10^-4 =4×10^-5 M. При этой концентрации карбоната [Pb²⁺]=7.3×10^-14/4×10^-5=1.83×10^-9 M, т.е. свинец практически полностью переходит в осадок. Отсюда молярная доля PbCO₃ в осадке

б) , D=8×10^-9/7.3×10^-14=1.10×10⁵. , x» a =10^-5,

в) l=1.10×10⁵, , , .

x» a =10^-5,

Пример 9. Произведения растворимостей BaCO₃ и PbCO₃ соответственно равны 8×10^-9 и 7.3×10^-14. К 1 л раствора, содержащего 0.001 M Ba²⁺ и 10^-5 Pb²⁺, добавляют 0.0011 М карбоната. Каковы концентрации катионов бария и свинца, оставшихся в растворе,

а) если никакого соосаждения не происходит,

б) если происходит равномерное распределение примеси,

в) если происходит логарифмическое распределение примеси?

Решение.

а) После добавления карбоната в осадок практически полностью выделяется ион бария. Если в первом приближении пренебречь образованием PbCO₃, то [CO₃^2-]=0.0011-0.001=10^-4 M. Произведение концентраций [Pb²⁺]_in×[CO₃^2-]=10^-9 > 7.3×10^-14. Другими словами, в осадок будут выделяться оба катиона. В соответствии с этим

[CO₃^2-]=0.0011-0.001-10^-5+8×10^-9/[CO₃^2-]+7.3×10^-14/[CO₃^2-].

Решением этого квадратного уравнения является [CO₃^2-]=1.45×10^-4 М.

Отсюда для равновесных концентраций катионов в растворе получаем:

[Ba²⁺]_end=8×10^-9/1.45×10^-4=5.5×10^-5 М, [Pb²⁺]_end=7.3×10^-14/1.45×10^-4=5.0×10^-10 М

б) Из пункта а) следует, что как барий, так и свинец практически полностью выделяются в осадок. Если принять, что образующийся твердый раствор является идеальным, то активность соответствующего компонента в твердой фазе будет равна его молярной доле в ней:

a (PbCO₃)=10^-5/(0.001+10^-5)=9.9×10^-3»0.01, a (BaCO₃)»1-0.01=0.99.

[Pb²⁺]_end×[CO₃^2-]=ПР(PbCO₃)× a (PbCO₃), [Pb²⁺]_end=7.3×10^-14×0.01/1.45×10^-4=5.0×10^-12 М

[Ba⁺]_end×[CO₃^2-]=ПР(BaCO₃)× a (BaCO₃), [Ba²⁺]_end=8×10^-9×0.99/1.45×10^-4=5.6×10^-5 М

в) l=8×10^-9/7.3×10^-14=1.10×10⁵, ,

, , [Pb²⁺]_end»0.

Дата добавления: 2015-06-25