Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Образование и растворение осадков


Знание величины KS для труднорастворимых веществ позволяет решать многочисленные вопросы, связанные с образованием или растворением осадков при химических реакциях, используемых в аналитической химии.

Покажем это на конкретных примерах.

 

Пример 1. Образуется ли осадок Ag3PO4 если к 5 см3 0,01М раствора K3PO4 прилить 5 см3 0,01М раствора AgNO3 (KS(Ag3PO4) = 1,3 × 10–20)

 

K3PO4 + 3 AgNO3 = Ag3PO4¯ + 3 KNO3

 

Решение. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо определить молярные концентрации ионов PO43– и Ag+ в получившемся растворе (в исходных растворах они были равны 0,01 моль/дм3).

При смешивании объем получившегося нового раствора удвоился, следовательно, молярные концентрации ионов PO43– и Ag+ уменьшились наполовину и стали равны по 0,005 или 5 × 10–3 моль/дм3 (считаем, что плотности исходных и конечного растворов равны 1 г/см3, т.к. они являются сильно разбавленными).

 

c(PO43–) × c3(Ag+) = 5 × 10–3 × (5 × 10–3)3 = 6,25 × 10–10 > 1,3 × 10–20

 

KS(Ag3PO4)

 

Стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов соли Ag3PO4 оказалось больше величины ее KS. Это значит, что получившийся раствор является пересыщенным относительно Ag3PO4 и часть этой соли выпадет из него в осадок.

 

Пример 2. Образуется ли осадок Ag3PO4, если 5 см3 0,00001 М раствора K3PO4 смешать с 5 см3 0,00001 М раствора AgNO3?

 

Решение. В этом случае концентрации ионов PO43– и Ag+ в получившемся конечном растворе будут равны по 0,000005 или 5 × 10–6 моль/дм3.

 

c(PO43–) × c3(Ag+)= 5 × 10–6 × (5 × 10–6)3 = 6,25 × 10–22 < 1,3 × 10–20

 

KS(Ag3PO4)

 

Стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов соли оказалось меньше величины KS(Ag3PO4). Раствор является ненасыщенным относительно фосфата серебра, вследствие чего осадок не образуется.

Так как абсолютно нерастворимых веществ в воде нет, ни один из ионов электролита не может быть осажден из раствора полностью. Часть их всегда будет оставаться в жидкой фазе. Поэтому, чтобы добиться как можно более полного осаждения того или иного иона, необходимо из набора однотипных реагентов выбирать такой реактив, который давал бы с осаждаемым ионом осадок с наименьшим значением KS.



Так, например, ионы Ag+ можно осадить из раствора с помощью следующего набора реагентов: Na2SO4, Na2CO3, Na2SO3, Na2S. Они образуют с ионами серебра однотипные осадки:

 

  Ag2SO4   Ag2CO3   Ag2SO3   Ag2S
  KS=1,6×10–5   KS=1,2×10–3   KS=1,5×10–14   KS=6,3×10–50

 

Наиболее полное осаждение ионов Ag+ будет наблюдаться при добавлении к раствору сульфида натрия (или любой другой растворимой соли сероводородной кислоты), т.к. KS(Ag2S) имеет меньшее значение по сравнению с KS других осадков.

Если реагенты образуют с осаждаемым ионом труднорастворимые соединения разного типа, например: AgCl, Ag2CO3, Ag3PO4 – руководствоваться при выборе наиболее полного осадителя только значением KS нельзя. Необходимо определить, над каким из приведенных осадков равновесная концентрация ионов Ag+ (cAg+) будет наименьшей. Для этого, исходя из значений KS, нужно рассчитать молярную растворимость (S) каждого осадка и умножить ее на число ионов серебра в его формульной единице:

 

AgCl   Ag2CO3   Ag3PO4
KS=1,56×10–10   KS=1,2×10–12   KS=1,3×10–20
s=1,25×10–5 моль/дм3   s=6,69×10–5 моль/дм3   s=4,67×10–6 моль/дм3
с(Ag+)=1,25×10–5 моль/дм3   с(Ag+)=1,34×10–4 моль/дм3   с(Ag+)=1,4×105 моль/дм3

 

Как следует из представленных данных, наименьшая концентрация ионов Ag+ в растворе будет над осадком AgCl, это значит, что более полное осаждение ионов Ag+ наблюдается при добавлении к раствору любой растворимой соли соляной кислоты по сравнению с фосфатами и карбонатами.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
То раствор будет насыщенным относительно этого электролита, и в нем установится динамическое равновесие между осадком и жидкой фазой | Однотипные и разнотипные конкурирующие равновесия в гетерогенных системах

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 316; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.014 сек.