разтворимостта на продукта

По-голямата част от вещества е ограничена разтворимост във вода и други разтворители. Следователно, на практика често трябва да се справят със системи, които са в равновесие утайка и наситен разтвор на електролит.

Слабо разтворими електролити чрез разтваряне напълно се разпадат в йони (в разтвор не неутрални молекули).

Например, може да напише следния обратим процес за слабо разтворими съединения AG2 CO3:

и съответното равновесие константа се нарича продукта разтворимост:

Този процес е хетерогенна, така че константата на равновесие се определя само от продукта от концентрацията на йони в разтвор и не зависи от концентрацията на твърдия компонент.

Условия напиши изразите за продукта за разтворимост не се различават от правилата за запис на всеки израз разтворимост Kp.Proizvedenie равна на произведението на моларните концентрации на йоните, участващи в равновесие, всеки от които е издигнат на мощност, равна на стехиометричното съотношение, със съответния йон в уравнението на равновесие.

PR е тясно свързано с разтворимостта на (S мол / л). Така електролити с катиони и аниони на същия заряд (AgCl, PBS и др.), Очевидно е,

Като цяло, различните заряди на катиона (п +) и анион (m -):

Очевидно е, че предложението за регламент, в допълнение, може да се намери на термодинамичните данни като PR = К =

Пример 20. ол (CaF2) = 3.9. 10 -11. Какво CaF2 разтворимост във вода (в грамове на литър, а в мола на литър)?

Решение. Разтварянето равновесие описан от уравнението:

Всеки мол неразтворен CaF2 появи в разтвор 1 мол на Са2 + и 2 мола йони F -. Следователно, обозначаващ разтворимостта на калциев флуорид, изразена в мола на литър, по отношение на X, моларната концентрация на Са2 + и F - в разтвора може да се запише, както следва: [Са2 +] = х и [F -] = 2 х. Изразът за продукта разтворимост в този случай има формата

PR = [Са2 +] [F -] 2.

Заместването на [Са2 +] = х и [F -] = 2 х, ние откриваме, PR = х (х 2) 2 = 4 х 3 = 3,9. 10-11.

Следователно, разтворимостта на CaF2. изразена в мол / л е равно на 2,1. 10-4.

Тъй моларната маса на CaF2 е 78,1 грама / мол, разтворимостта на CaF2. изразена в г / л, е: 2.1. 10-4 мол / л · 78.1 грама / мол = 1.6 х 10-2 г / л.

Пример 21. разтворимост (S) AG2 CO3 на. ако PR (AG2 CO3) = 8,2. 10 -12. Как да се промени разтворимостта, когато се добавят към 1 литър наситен разтвор на 10,6 грама на Na2 CO3. Какво количество AG2 CO3 спад в същото време в утайката?

Решение. Разтворимост намери формулата:

При разтваряне на 10,6 грама Na2 CO3 в 1 литър разтвор се прибавя към 10,6 / 106 = 0,1 мол йони CO3 2 -. Ако приемем, че обемът на разтвора не се променя, и вземе предвид, че CO3 концентрация 2 - за разтваряне на Na2 CO3 е пренебрежимо малка, равновесната стойност на [CO3 2 -] = 0,1 мол / л. От тук можете да намерите нова концентрация на Ag +:

Това съответства на половината от концентрацията на AG2 CO3. т.е. разтворимостта стана S | = 4.1. 10 -6 мол / л и 1 л разтвор се утаява

Резултатите показват, че добавянето на наситен разтвор на същото име на концентрацията на йон е значително по-голяма от първоначалната, трудно разтворимо вещество почти напълно се утаява. Този ефект (утаяване от разтвор чрез прибавяне на наситен едноименния йон) е известен като "изсолване". Той се използва за извличане на ценни компоненти от разтвори.

От израза за PR следва, че чрез увеличаване на концентрацията на един от йони електролитни в наситен разтвор (например чрез въвеждане на друг електролит, съдържащ същите йон) концентрации на продукта на електролитни йони става по-голямо от PR. Когато това равновесие между твърда фаза и разтвор се измества към образуването на утайка, тъй като стойността на PR е независимо от концентрацията. По този начин състоянието за образуването на утайка е над концентрацията на умерено разтворим продукт на електролитни йони на неговата разтворимост продукт.

Пример 22. Образува се утайка чрез смесване на 0.1 л олово разтвор нитрат с концентрация от 3.0 х 10-3 М и 0.4 L разтвор на натриев сулфат с концентрация от 5.0 х 10-3 М Ако да, колко? грама?

Решение. Възможни продукти на реакцията са PbSO4 и NaNO3. Натриевите соли са добре разтворими съединения, но има PbSO4
PR = 1.6. 10 - 8. За да се определи дали утаяване на PbSO4. Ние трябва да се изчисли на продукта на концентрациите на Pb 2+ йони и SO4 2 - и сравни резултата с PR.

На смесване на двата разтвора, общият обем стане 0,1 + 0,4 =
0,5 литра. Броят на моловете Pb 2+. съдържаща се в 0,1 л Pb а (NO3) 2 разтвор с концентрация от 3.0 х 10-3 М, равно на

0.1 L · (3.0 х 10 -3 мол / л) = 3.0 х 10 -4 мол.

Концентрацията на Pb 2+ в 0,5 литра разтвор смес трябва да бъде равна на [Pb 2+]. Броят на моловете 2 SO4 - 0.4 L на фуражи разтвор Na 2SO 4 е:

0.4 L · (5.0 х 10 -3 мол / л) = 2.0 х 10 -3 мола.

Следователно [SO4 2 -] 0,5 л смес на разтвор трябва да бъде равен на:

Намираме продукта от йонни концентрации:

[Pb 2+] · [SO4 2 -] = (6.0 х 10 - 4) + (10 4,0 -. 3) = 2.4 х 10-6.

Тъй като продуктът от концентрациите на 2,4 х 10-6 OL-дълги в сместа разтвор следва утаяване на възникне PbSO4.

За да се определи количеството на PbSO4 утаява, се определят от концентрацията на Pb 2+ йони в разтвор: [Pb 2+] = 4. 10-4 М.

В 0.5 L, съдържаща по-малко от 2 пъти - 2 х 10-4 мола. Следователно, пада до утаяване 3 х 10 - 4 - 2 х 10 - 4 = 1 х 10-4 мола или m = п · М = 10 - 4 х 393 х 10 "4 - 2 години