ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
165
V.1.2. Описание сложных равновесий
При протекании двух (как было показано в случаях
с CaF
2
и AgBr) или более конкурирующих равновесий мож-
но столкнуться с проблемой расчета концентраций соеди-
нений в растворе.
В качестве более общего случая рассмотрим малорас-
творимое соединение АВ, которое растворяется с образо-
ванием ионов А и В:
АВ(тв) ↔ А + В
+ +
С D
↑↓ ↑↓
AC BD
Если А и В реагируют с С и D с образованием раство-
римых соединений АС и ВD, то введение в раствор С или D
вызовет сдвиг равновесия растворения в направление уве-
личения растворимости АВ.
Для определения растворимости АВ в такой системе
нужно знать концентрации добавленных веществ С и D и
константы равновесия всех трех равновесий. В общем для
полного описания соотношений концентрации в данном
растворе необходимо составить несколько алгебраических
уравнений. Для того чтобы рассчитать растворимость,
нужно решить систему уравнений, что часто представляет
более трудную задачу, чем их составление.
При описании сложных равновесий нужно все время
иметь в виду, что значение и форма выражения константы
данного равновесия никоим образом не зависят от протека-
ния в растворе дополнительных конкурирующих реакций.
Так, в рассматриваемом примере произведение раствори-
мости АВ описывает соотношение между равновесными
концентрациями А и В независимо от того, присутствуют
166
ли в растворе ионы С и D. Другими словами, при посто-
янной температуре в насыщенном растворе АВ произведе-
ние [A][B] - величина постоянная. Конечно, в присутствии
C или D количество растворившегося АВ увеличивается,
но это происходит не в результате изменения ионного
произведения [A][B], а за счет превращения части осадка в
АС или ВD.
V.1.3. Влияние рН на растворимость
Растворимость многих осадков, имеющих важное зна-
чение в количественном анализе, зависит от концентрации
ионов водорода в растворе. В молекуле таких осадков со-
держится либо анион, обладающий основными свойствами,
либо катион, обладающий кислотными свойствами, либо
оба сразу. В состав ранее упомянутого фторида кальция
входит основание - фторид-ион, реагирующий с ионом во-
дорода с образованием фтороводородной кислоты. Поэтому
растворимость фторида кальция увеличивается при подкис-
лении. В качестве примера соединения, в состав которого
входит катион с кислотными свойствами, приведем иодид
висмута. В насыщенном растворе BiJ
3
устанавливается рав-
новесие
BiJ
3
(тв) ↔ Bi
3+
+ 3J
-
,
Bi
3+
+ H
2
O ↔ BiOH
2+
+ H
3
O
+
Отметим, что растворимость иодида висмута в отли-
чие от растворимости фторида кальция с увеличением ки-
слотности уменьшается.
V.1.4. Расчет растворимости при заданной
концентрации ионов водорода
В аналитической практике часто необходимо провести
осаждение при определенной заданной концентрации ионов
водорода. Проиллюстрируем расчет растворимости в этих
условиях на следующем примере.
Пример. Рассчитайте растворимость CaC
2
O
4
(Р) при
концентрации ионов водорода 1,00⋅10
-4
моль/л.
165 166
V.1.2. Описание сложных равновесий ли в растворе ионы С и D. Другими словами, при посто-
янной температуре в насыщенном растворе АВ произведе-
При протекании двух (как было показано в случаях ние [A][B] - величина постоянная. Конечно, в присутствии
с CaF2 и AgBr) или более конкурирующих равновесий мож- C или D количество растворившегося АВ увеличивается,
но столкнуться с проблемой расчета концентраций соеди- но это происходит не в результате изменения ионного
нений в растворе. произведения [A][B], а за счет превращения части осадка в
В качестве более общего случая рассмотрим малорас- АС или ВD.
творимое соединение АВ, которое растворяется с образо- V.1.3. Влияние рН на растворимость
ванием ионов А и В: Растворимость многих осадков, имеющих важное зна-
чение в количественном анализе, зависит от концентрации
АВ(тв) ↔ А + В ионов водорода в растворе. В молекуле таких осадков со-
+ + держится либо анион, обладающий основными свойствами,
С D либо катион, обладающий кислотными свойствами, либо
↑↓ ↑↓ оба сразу. В состав ранее упомянутого фторида кальция
AC BD входит основание - фторид-ион, реагирующий с ионом во-
Если А и В реагируют с С и D с образованием раство- дорода с образованием фтороводородной кислоты. Поэтому
римых соединений АС и ВD, то введение в раствор С или D растворимость фторида кальция увеличивается при подкис-
вызовет сдвиг равновесия растворения в направление уве- лении. В качестве примера соединения, в состав которого
личения растворимости АВ. входит катион с кислотными свойствами, приведем иодид
Для определения растворимости АВ в такой системе висмута. В насыщенном растворе BiJ3 устанавливается рав-
нужно знать концентрации добавленных веществ С и D и новесие
константы равновесия всех трех равновесий. В общем для BiJ3(тв) ↔ Bi3+ + 3J-,
полного описания соотношений концентрации в данном Bi3+ + H2O ↔ BiOH2+ + H3O+
растворе необходимо составить несколько алгебраических Отметим, что растворимость иодида висмута в отли-
уравнений. Для того чтобы рассчитать растворимость, чие от растворимости фторида кальция с увеличением ки-
нужно решить систему уравнений, что часто представляет слотности уменьшается.
более трудную задачу, чем их составление. V.1.4. Расчет растворимости при заданной
При описании сложных равновесий нужно все время концентрации ионов водорода
иметь в виду, что значение и форма выражения константы В аналитической практике часто необходимо провести
данного равновесия никоим образом не зависят от протека- осаждение при определенной заданной концентрации ионов
ния в растворе дополнительных конкурирующих реакций. водорода. Проиллюстрируем расчет растворимости в этих
Так, в рассматриваемом примере произведение раствори- условиях на следующем примере.
мости АВ описывает соотношение между равновесными Пример. Рассчитайте растворимость CaC2O4 (Р) при
концентрациями А и В независимо от того, присутствуют концентрации ионов водорода 1,00⋅10-4 моль/л.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- …
- следующая ›
- последняя »
