ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
169
[Ca
2+
] = [Ca
2+
] /2.84= 2.3⋅10
-9
моль/л.
[Ca
2+
]
2
= 6.53⋅10
-9
моль/л
[Ca
2+
] = 8.1⋅10
-5
моль/л.
Таким образом,учитывая стадию 2,приходим к заклю-
чению, что
Р (СаC
2
O
4
) = 8.1⋅10
-5
моль/л.
V.1.5. Расчет растворимости при различной
концентрации ионов водорода
Осадки, содержащие анионы-основания, например
оксалат кальция, или катионы-кислоты, например иодид
висмута, вносят свой вклад в концентрацию ионов водо-
рода в водном растворе. Поэтому, если только концентра-
ция ионов водорода не поддерживается постоянной при по-
мощи какого-либо дополнительного равновесия, она зави-
сит от растворимости осадка. Например, насыщенный рас-
твор оксалата кальция имеет щелочную реакцию, поскольку
существуют равновесия:
CaC
2
O
4
(тв) ↔ Ca
2+
+ C
2
O
4
2-
,
C
2
O
4
2-
+ H
2
O ↔ HC
2
O
4
-
+ OH
-
,
HC
2
O
4
-
+ H
2
O ↔ H
2
C
2
O
4
+ OH
-
.
В отличие от только что рассмотренного случая кон-
центрация ионов гидроксида здесь неизвестна и необходимо
составить дополнительное алгебраическое уравнение.
В большинстве случаев взаимодействием осадка с во-
дой нельзя пренебречь, не допустив ошибки в расчетах. Как
следует из табл.5.1, величина ошибки зависит от раствори-
мости осадка и константы основной диссоциации аниона.
Таблица
5.1
Растворимость осадка МА, вычисленная
при различных значениях ПР и К
b
I II III IV V
1.0⋅10
-10
1.0⋅10
-6
1.0⋅10
-8
1.02⋅10
-8
1.0⋅10
-5
170
1.0⋅10
-8
1.0⋅10
-10
1.0⋅10
-12
1.0⋅10
-6
1.0⋅10
-4
1.0⋅10
-2
1.20⋅10
-8
2.40⋅10
-8
10.0⋅10
-8
1.0⋅10
-5
1.0⋅10
-5
1.0⋅10
-5
1.0⋅10
-20
1.0⋅10
-6
1.0⋅10
-8
1.0⋅10
-10
1.0⋅10
-12
1.0⋅10
-8
1.0⋅10
-6
1.0⋅10
-4
1.0⋅10
-2
1.05⋅10
-10
3.30⋅10
-10
32.0⋅10
-10
290⋅10
-10
1.0⋅10
-10
1.0⋅10
-10
1.0⋅10
-10
1.0⋅10
-10
Примечания: I- Произведение растворимости МА;
II- Константа диссоциации НА К
НА
; III-Константа ос-
новности А
-
К
b
=K
w
/K
HA
; IV - Вычисленная растворимость
МА, моль/л ; V - Вычисленная растворимость МА без учета
реакции с водой, моль/л.
Растворимость гипотетического осадка МА, пред-
ставленная в четвертой колонке, получена с учетом реакции
А
-
с водой.
В пятой колонке приведены результаты расчета без
учета основных свойств А
-
.
Растворимость в этом случае просто равна корню
квадратному из произведения растворимости.
Эти расчеты были произведены для двух гипотетиче-
ских осадков с ПР = 1.0⋅10
-10
и 1.0⋅10
-20
при нескольких зна-
чениях константы основной диссоциации А
-
. Очевидно,
пренебрежение взаимодействием аниона с водой приводит
к отрицательной ошибке, которая становится тем заметнее,
чем больше растворимость осадка, т.е. чем больше ПР, и
чем более сильным основанием является анион осадка.
Произведя ряд допущений алгебраических вычисле-
ний можно сделать расчеты растворимости таких осадков.
Первое допущение применимо для осадков с умерен-
ной растворимостью, в состав которых входит анион, реа-
гирующий с водой. В этом случае допускается, что концен-
трация образующихся ионов гидроксида достаточна, чтобы
пренебречь концентрацией ионов водорода в расчетах. Дру-
169 170
[Ca2+] = [Ca2+] /2.84= 2.3⋅10-9 моль/л. 1.0⋅10-8 1.0⋅10-6 1.20⋅10-8 1.0⋅10-5
[Ca2+]2 = 6.53⋅10-9 моль/л 1.0⋅10-10 1.0⋅10-4 2.40⋅10-8 1.0⋅10-5
[Ca2+] = 8.1⋅10-5 моль/л. 1.0⋅10 -12
1.0⋅10 -2
10.0⋅10 -8
1.0⋅10-5
Таким образом,учитывая стадию 2,приходим к заклю- 1.0⋅10-20 1.0⋅10-6 1.0⋅10-8 1.05⋅10-10 1.0⋅10-10
чению, что 1.0⋅10-8 1.0⋅10-6 3.30⋅10-10 1.0⋅10-10
Р (СаC2O4) = 8.1⋅10-5 моль/л. 1.0⋅10-10 1.0⋅10-4 32.0⋅10-10 1.0⋅10-10
-12 -2 -10
1.0⋅10 1.0⋅10 290⋅10 1.0⋅10-10
V.1.5. Расчет растворимости при различной Примечания: I- Произведение растворимости МА;
концентрации ионов водорода II- Константа диссоциации НА КНА; III-Константа ос-
Осадки, содержащие анионы-основания, например новности А- Кb=Kw/KHA ; IV - Вычисленная растворимость
оксалат кальция, или катионы-кислоты, например иодид МА, моль/л ; V - Вычисленная растворимость МА без учета
висмута, вносят свой вклад в концентрацию ионов водо- реакции с водой, моль/л.
рода в водном растворе. Поэтому, если только концентра-
ция ионов водорода не поддерживается постоянной при по- Растворимость гипотетического осадка МА, пред-
мощи какого-либо дополнительного равновесия, она зави- ставленная в четвертой колонке, получена с учетом реакции
сит от растворимости осадка. Например, насыщенный рас- А- с водой.
твор оксалата кальция имеет щелочную реакцию, поскольку В пятой колонке приведены результаты расчета без
существуют равновесия: учета основных свойств А-.
CaC2O4(тв) ↔ Ca2+ + C2O42- , Растворимость в этом случае просто равна корню
C2O42- + H2O ↔ HC2O4- + OH-, квадратному из произведения растворимости.
HC2O4- + H2O ↔ H2C2O4 + OH-. Эти расчеты были произведены для двух гипотетиче-
В отличие от только что рассмотренного случая кон- ских осадков с ПР = 1.0⋅10-10 и 1.0⋅10-20 при нескольких зна-
центрация ионов гидроксида здесь неизвестна и необходимо чениях константы основной диссоциации А-. Очевидно,
составить дополнительное алгебраическое уравнение. пренебрежение взаимодействием аниона с водой приводит
В большинстве случаев взаимодействием осадка с во- к отрицательной ошибке, которая становится тем заметнее,
дой нельзя пренебречь, не допустив ошибки в расчетах. Как чем больше растворимость осадка, т.е. чем больше ПР, и
следует из табл.5.1, величина ошибки зависит от раствори- чем более сильным основанием является анион осадка.
мости осадка и константы основной диссоциации аниона. Произведя ряд допущений алгебраических вычисле-
Таблица ний можно сделать расчеты растворимости таких осадков.
5.1 Первое допущение применимо для осадков с умерен-
Растворимость осадка МА, вычисленная ной растворимостью, в состав которых входит анион, реа-
при различных значениях ПР и Кb гирующий с водой. В этом случае допускается, что концен-
I II III IV V трация образующихся ионов гидроксида достаточна, чтобы
-10 -6 -8 -8
1.0⋅10 1.0⋅10 1.0⋅10 1.02⋅10 1.0⋅10-5 пренебречь концентрацией ионов водорода в расчетах. Дру-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- …
- следующая ›
- последняя »
