Практикум по общей химии. Охинов Б.Д - 40 стр.

UptoLike

Рубрика: 

79
растворимостью и величиной произведения растворимости бу-
дет иметь вид:
3
21
21
4
ПР
21
ПР
S =
=
+
.
Если взять более сложное по составу мало растворимое
соединение, например четырехионный гидроксид трехвалентно-
го железа
3
)OH(Fe , для которого 1
m
= и
3n
=
, то формула
будет представлять собой корень четвертой степени:
4
31
31
27
ПР
31
ПР
S =
=
+
.
Для пятиионного труднорастворимого электролита, на-
пример ортофосфата кальция
243
)PO(Ca , молярная раствори-
мость будет равна
5
23
23
108
ПР
23
ПР
S =
=
+
.
Из приведенных выражений видно, что сравнивать моляр-
ные растворимости двух или нескольких малорастворимых элек-
тролитов по величине
ПР можно лишь в том случае, если они
однотипны.
Условием выпадения осадка является превышение произ-
ведения концентрации ионов, образующих плохо растворимое
соединение, над значением произведения растворимости:
nmmn
]An[]Kt[ПР
+
< .
Прекращение образования осадка происходит тогда, когда
устанавливается динамическое равновесие между раствором и
твердой фазой.
Если произведение растворимости больше или равно про-
изведению концентрации ионов в растворе
nmmn
]An[]Kt[ПР
+
,
то осадок не образуется, так как в случае, когда произведение
концентраций ионов меньше значения
ПР малорастворимого
электролита, раствор является ненасыщенным, а во втором слу-
чаетолько достигшим насыщения по отношению к данному
малорастворимому соединению.
80
Влияние общего иона на растворимость
малорастворимого электролита
Увеличение концентрации одного вида ионов в насыщен-
ном растворе малорастворимого электролита приводит к умень-
шению концентрации другого вида ионов. Величина
ПР при
данной температуре остается постоянной.
Следствием этого является важное правило, используемое
в практике химического анализа: растворимость малораство-
римого электролита уменьшается, если его раствор содержит
хорошо растворимый электролит, имеющий общий ион с мало-
растворимым электролитом.
Например, если в насыщенном растворе малорастворимо-
го электролита
+
+
2
4
2
4
SOBaBaSO
увеличить концентрацию катионов бария
+2
Ba , добавив к рас-
твору некоторое количество хорошо растворимого хлорида ба-
рия
2
BaCl , то это вызовет уменьшение концентрации сульфат-
ионов
2
4
SO вследствие сдвига равновесия влево и образования
некоторого дополнительного количества твердой фазы. Того же
самого эффекта можно добиться, если добавить к насыщенному
раствору
4
BaSO какой-либо хорошо растворимый сульфат, на-
пример сульфат натрия
42
SONa
.
Таким образом, растворимость малорастворимого элек-
тролита при введении в раствор одноименных ионов уменьшает-
ся.
Влияние концентрации водородных ионов
на растворимость малорастворимых электролитов
Кислотность среды существенно влияет на растворимость
малорастворимых электролитов, если они образованы анионами
слабых кислот.
Пусть
HAn
слабая одноосновная кислота, тогда в на-
сыщенном растворе ее малорастворимой соли
n
KtAn устанав-
ливается равновесие между твердой фазой
n
KtAn , с одной сто-
растворимостью и величиной произведения растворимости бу-
дет иметь вид:                                                              Влияние общего иона на растворимость
                                ПР       ПР                                     малорастворимого электролита
                    S = 1+ 2          =3    .                          Увеличение концентрации одного вида ионов в насыщен-
                               1 ⋅2
                                1   2
                                          4                      ном растворе малорастворимого электролита приводит к умень-
      Если взять более сложное по составу мало растворимое       шению концентрации другого вида ионов. Величина ПР при
соединение, например четырехионный гидроксид трехвалентно-       данной температуре остается постоянной.
го железа Fe(OH) 3 , для которого m = 1 и n = 3 , то формула           Следствием этого является важное правило, используемое
будет представлять собой корень четвертой степени:               в практике химического анализа: растворимость малораство-
                                                                 римого электролита уменьшается, если его раствор содержит
                                ПР       ПР
                    S = 1+3           =4    .                    хорошо растворимый электролит, имеющий общий ион с мало-
                               1 ⋅3
                                1   3
                                         27                      растворимым электролитом.
     Для пятиионного труднорастворимого электролита, на-               Например, если в насыщенном растворе малорастворимо-
пример ортофосфата кальция Ca 3 (PO 4 ) 2 , молярная раствори-   го электролита
мость будет равна                                                                  BaSO 4 ↔ Ba 2 + + SO 24 −
                                ПР       ПР                      увеличить концентрацию катионов бария Ba 2 + , добавив к рас-
                   S = 3+ 2           =5     .                   твору некоторое количество хорошо растворимого хлорида ба-
                               3 ⋅2
                                3   2
                                         108
      Из приведенных выражений видно, что сравнивать моляр-      рия BaCl 2 , то это вызовет уменьшение концентрации сульфат-
ные растворимости двух или нескольких малорастворимых элек-      ионов SO 24 − вследствие сдвига равновесия влево и образования
тролитов по величине ПР можно лишь в том случае, если они        некоторого дополнительного количества твердой фазы. Того же
однотипны.                                                       самого эффекта можно добиться, если добавить к насыщенному
      Условием выпадения осадка является превышение произ-
                                                                 раствору BaSO 4 какой-либо хорошо растворимый сульфат, на-
ведения концентрации ионов, образующих плохо растворимое
соединение, над значением произведения растворимости:            пример сульфат натрия Na 2 SO 4 .
                    ПР < [Kt n + ]m ⋅ [An m − ]n .                    Таким образом, растворимость малорастворимого элек-
      Прекращение образования осадка происходит тогда, когда     тролита при введении в раствор одноименных ионов уменьшает-
устанавливается динамическое равновесие между раствором и        ся.
твердой фазой.
      Если произведение растворимости больше или равно про-               Влияние концентрации водородных ионов
изведению концентрации ионов в растворе                              на растворимость малорастворимых электролитов
                                                                      Кислотность среды существенно влияет на растворимость
                    ПР ≥ [Kt n + ]m ⋅ [An m − ]n ,               малорастворимых электролитов, если они образованы анионами
то осадок не образуется, так как в случае, когда произведение    слабых кислот.
концентраций ионов меньше значения ПР малорастворимого                Пусть HAn – слабая одноосновная кислота, тогда в на-
электролита, раствор является ненасыщенным, а во втором слу-     сыщенном растворе ее малорастворимой соли KtAn n устанав-
чае – только достигшим насыщения по отношению к данному
малорастворимому соединению.                                     ливается равновесие между твердой фазой KtAn n , с одной сто-

                                    79                                                        80