Кислотно-основные индикаторы. В растворе нет ионов Al3+ и S2- и сразу образуется осадок Al(OH)3 и газ H2S, которые выводят из сферы реакции катионы и анионы

Пример

Al₂S_3(тв) + 6H₂O = 2Al(OH)_3(тв) + 3H₂S_(г).

В растворе нет ионов Al³⁺ и S^2- и сразу образуется осадок Al(OH)₃ и газ H₂S, которые выводят из сферы реакции катионы и анионы.

Если соль образована слабым основанием и слабой кислотой, то при растворении в воде идет одновременно гидролиз по катиону и аниону до конца, то есть соль разлагается полностью на исходное основание и кислоту. При этом среда в зависимости от соотношения констант диссоциации слабых основания и кислоты может быть любой: кислой, нейтральной или основной. рН среды в таких случаях, как правило, определяют экспериментально.

Влияние на растворимость рН среды раствора.

рН гидратообразования

Осаждение малорастворимых гидроксидов металлов

Одним из важнейших факторов, влияющих на растворимость, является рН среды.

В состав осадка малорастворимого гидроксида металла Ме(ОН)_z входит ион ОН ^-. Произведение растворимости для Ме(ОН)_z, согласно уравнению (51):

.

Если к раствору соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой (рН<7), добавлять щелочь, то при определенном добавленном количестве щелочи начнется гидратообразование - выпадение осадка малорастворимого гидроксида:

.

рН начала гидратообразования можно рассчитать по формуле, выведенной из уравнения:

Задача.

Рассчитайте величину рН, необходимую для полного осаждения гидроксида магния Mg(OH)₂ из раствора его соли, т.е. до остаточной концентрации ионов Mg²⁺ - С_Mg2+10^-6 моль/л.

Решение. Воспользуемся формулой ПР, подставив в нее справочную величину

1,8∙10^-11 и :

рН_{гидратообр.}= 11,75.

Ответ: Полное осаждение Mg²⁺-ионов из водных растворов в виде Mg(OH)₂ достигается при рН ≥11,75.

Осаждение малорастворимых гидроксидов – кислот.

Если к раствору соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой приливать сильную кислоту, то при определенном количестве добавленной кислоты начнется гидратообразование - выпадение осадка малорастворимой кислоты:

An^Z- + nH⁺ = H_ZAn_(ТВ).

Согласно уравнению, выражение для произведения растворимости малорастворимой кислоты H_nAn_(ТВ.) имеет вид:

.

рН начала гидратообразования – выпадения осадка малорастворимой кислоты – можно рассчитать из уравнения (55):

рН_{гидратообр.} = ,

где z - заряд аниона,- начальная концентрация аниона в растворе.

К раствору соли Na₂WO₄ c концентрацией 0,13 моль/л добавляют раствор соляной кислоты. Рассчитайте, при каком значении рН начинается выпадение осадка малорастворимой вольфрамовой кислоты.

Решение. Осадок кислоты выпадает в результате реакции в растворе:

Na₂WO₄ + HCl = H₂WO_4(ТВ.) + 2 NaСl.

Произведение растворимости вольфрамовой кислоты:

.

Уравнение гетерогенного равновесия имеет вид:

H₂WO_4(ТВ.) 2Н⁺ + WO₄^2-.

Из уравнения выведем формулу для расчета рН начала выпадения малорастворимой кислоты Н₂WO₄:

рН = -.

Ответ. В заданных условиях осадок малорастворимой

вольфрамовой кислоты начнёт выпадать при рН ≤ 2.5

Дата добавления: 2014-01-07