Практикум по общей химии. Охинов Б.Д - 41 стр.

UptoLike

Рубрика: 

81
роны, и ионами
+n
Kt и
An , с другой:
+
+ nAnKtKtAn
n
n
.
Произведение растворимости соли
n
KtAn будет опреде-
ляться равенством:
nn
]An[]Kt[ПР
+
= .
Если к этой равновесной системе добавить кислоту, то не-
которая часть анионов
An станет участником другого равнове-
сиямежду ионами
An ,
+
H и малодиссоциированными мо-
лекулами
HAn :
HAnHAn +
+
.
Уменьшение концентрации ионов
An в первом равнове-
сии вызовет увеличение концентрации катионов
+n
Kt , т.е. про-
изойдет смещение вправо равновесия диссоциации малораство-
римой соли
n
KtAn , следовательно, увеличится растворимость
этой соли.
Для того чтобы количественно определить влияние ки-
слотности среды на растворимость малорастворимого электро-
лита, образованного анионом слабой кислоты
An , надо найти
его долю
1
α , которая остается в растворе в виде ионов и участ-
вует в равновесии с твердой фазой. При определении раствори-
мости в кислотах малорастворимых солей двухосновных
)AnH(
2
и трехосновных )AnH(
3
кислот следует предвари-
тельно вычислить мольные доли
2
α или
3
α
остающихся в рас-
творе анионов
2
An или
3
An .
На растворимость малорастворимых солей, образованных
анионами слабых кислот, влияет и нейтральная среда. В этом
случае увеличение растворимости связано с участием анионов
слабых кислот, например
An ,
2
An ,
3
An , в равновесиях гид-
ролиза:
++ OHHAnOHAn
2
;
++ OHHAnOHAn
2
2
;
++ OHHAnOHAn
2
2
3
.
82
С увеличением основных свойств анионов слабых кислот
увеличивается доля ионов, связывающихся в процессе гидроли-
за, и соответственно уменьшается доля ионов (
1
α
,
2
α
и
3
α ),
остающихся в растворе и участвующих в равновесии с твердой
фазой малорастворимой соли.
Условия смещения гетерогенных равновесий
Смещение ионных гетерогенных равновесий идет пре-
имущественно в направлении, при котором происходит наибо-
лее полное связывание ионов, а концентрация остающихся в
растворе «свободных» (т.е. несвязанных) ионов принимает наи-
меньшие возможные для данного случая значения.
Реакции, при которых образуются малорастворимые со-
единения, практически идут до конца. Чем меньше раствори-
мость вновь образовавшегося малорастворимого соединения,
тем больше равновесие смещается в сторону его образования.
Например, при сопоставлении реакций образования
AgCl
и
AgI :
AgClClAg +
+
;
AgIIAg +
+
,
протекающих при одинаковых условиях, можно прийти к выво-
ду, что из двух реакций, практически идущих до конца, второе
гетерогенное равновесие относительно больше смещено вправо,
поскольку в этом случае концентрация ионов
+
Ag и
I , нахо-
дящихся в равновесии с твердой фазой, имеет меньшее значе-
ние:
5
AgCl
103,1ПРS
= ;
9
AgI
101,9ПРS
= .
Растворение осадкаэто процесс, обратный осаждению.
Данный процесс идет в том случае, когда произведение концен-
трации ионов малорастворимого электролита меньше значения
его
ПР
. Для того чтобы создать условия, благоприятствующие
переходу осадка в раствор, необходимо уменьшить концентра-
цию, по крайней мере, одного из ионов, добавив к системе «оса-
роны, и ионами Kt n + и An − , с другой:                                   С увеличением основных свойств анионов слабых кислот
                                                                     увеличивается доля ионов, связывающихся в процессе гидроли-
                  KtAn n ↔ Kt n + + nAn − .
                                                                     за, и соответственно уменьшается доля ионов ( α 1 , α 2 и α 3 ),
      Произведение растворимости соли KtAn n будет опреде-
                                                                     остающихся в растворе и участвующих в равновесии с твердой
ляться равенством:                                                   фазой малорастворимой соли.
                      ПР = [Kt n + ] ⋅ [An − ]n .
      Если к этой равновесной системе добавить кислоту, то не-                Условия смещения гетерогенных равновесий
которая часть анионов An − станет участником другого равнове-              Смещение ионных гетерогенных равновесий идет пре-
                                                                     имущественно в направлении, при котором происходит наибо-
сия – между ионами An − , H + и малодиссоциированными мо-
                                                                     лее полное связывание ионов, а концентрация остающихся в
лекулами HAn :
                                                                     растворе «свободных» (т.е. несвязанных) ионов принимает наи-
                     An − + H + ↔ HAn .                              меньшие возможные для данного случая значения.
      Уменьшение концентрации ионов An − в первом равнове-                 Реакции, при которых образуются малорастворимые со-
сии вызовет увеличение концентрации катионов Kt n + , т.е. про-      единения, практически идут до конца. Чем меньше раствори-
изойдет смещение вправо равновесия диссоциации малораство-           мость вновь образовавшегося малорастворимого соединения,
                                                                     тем больше равновесие смещается в сторону его образования.
римой соли KtAn n , следовательно, увеличится растворимость
                                                                     Например, при сопоставлении реакций образования AgCl и
этой соли.
      Для того чтобы количественно определить влияние ки-            AgI :
слотности среды на растворимость малорастворимого электро-                                Ag + + Cl − ↔ AgCl ;
лита, образованного анионом слабой кислоты An − , надо найти                               Ag + + I − ↔ AgI ,
его долю α 1 , которая остается в растворе в виде ионов и участ-     протекающих при одинаковых условиях, можно прийти к выво-
вует в равновесии с твердой фазой. При определении раствори-         ду, что из двух реакций, практически идущих до конца, второе
мости в кислотах малорастворимых солей двухосновных                  гетерогенное равновесие относительно больше смещено вправо,
(H 2 An ) и трехосновных (H 3 An) кислот следует предвари-           поскольку в этом случае концентрация ионов Ag + и I − , нахо-
тельно вычислить мольные доли α 2 или α 3 остающихся в рас-          дящихся в равновесии с твердой фазой, имеет меньшее значе-
                                                                     ние:
творе анионов An 2 − или An 3− .
      На растворимость малорастворимых солей, образованных                               S = ПР AgCl ≈ 1,3 ⋅10 −5 ;
анионами слабых кислот, влияет и нейтральная среда. В этом
                                                                                         S = ПР AgI ≈ 9,1 ⋅ 10−9 .
случае увеличение растворимости связано с участием анионов
слабых кислот, например An − , An 2 − , An 3− , в равновесиях гид-        Растворение осадка – это процесс, обратный осаждению.
ролиза:                                                              Данный процесс идет в том случае, когда произведение концен-
                                                                     трации ионов малорастворимого электролита меньше значения
                 An − + H 2 O ↔ HAn + OH − ;
                                                                     его ПР . Для того чтобы создать условия, благоприятствующие
                 An 2 − + H 2 O ↔ HAn − + OH − ;                     переходу осадка в раствор, необходимо уменьшить концентра-
                 An 3− + H 2 O ↔ HAn 2 − + OH − .                    цию, по крайней мере, одного из ионов, добавив к системе «оса-

                                 81                                                                 82