Найдем произведение концентраций ионов

РАСТВОРЫ

Пример 1.   Рассчитайте значение ПР  для ортофосфата серебра , если  в 1 л насыщенного раствора  содержится  0,0065 г соли.

Решение. Растворимость Аg3РО4 или молярная
концентрация соли в насыщенном растворе, равна:

                                тg3РО4)                         0.0065
               
Р   = ——————————— =
——————
=
l,6 l0-5 моль/л

                            Мg3РО4)V(у)                  418,58 • 1

Диссоциации фосфата серебра идет по уравнению: Аg3РО4 =  3Ag+ + РО43-.
Видно, что из 1 моля соли образуется 3 моля ионов
Ag+ и 1 моль ионов Р043-, поэтому [Р043-] = P,    a [Ag+] = 3Р.   Отсюда находим ПР:

ПР = [Ag+]3
[РО43-] = (3Р)3
Р
= (4,8 •10-5)
3 •l,6•105 =
1,77 1018.

 

 Пример 2.  Произведение растворимости йодида свинца при
20°С  равно 8 •109. Вычислите растворимость соли и
содержание соли в  г/л при указанной
температуре.

Решение. Если искомая растворимость соли
равна Р, тогда в насыщенном растворе Р
bI2   концентрации
ионов равны:  [ Р
b2+] = P,

[I] = 2Р моль/ л.                                 РbI2  = Рb+2 + 2 I .  Отсюда              ПР(РbI2) =b2+] [I]2
= Р(2Р)2 = 4 Р3       

Р = ( ПР(РbI2)/4 )1/3 = ( 8 10-9/
4)1/3 = 1,3 10-3
моль/л.

Молярная масса РbI2 равна 461 г/моль, поэтому растворимость РbI2, выраженная в г/л, составит 1,3 10-3 моль/ л • 461 г/ моль = 0,6 г/л.

Пример 3. Во сколько раз растворимость оксалата кальция СаС2О4
в 0,1 М
растворе оксалата аммония (
NH4)2С2О4  меньше, чем в воде. ПР(СаС2О4)=
2 10-9.

Решение. Вычислим сначала
растворимость оксалата кальция в воде. Запишем уравнение диссоциации соли:

СаС2О4    = 
Са+2  + С2О42-

     Обозначив
концентрацию соли в насыщенном растворе через Р,  тогда 
[Са2+]= Р и  2О42-] = Р .

ПР(СаС2О4) = [Са2+] [С2О42-] = Р2 = 2 10-9 .

Р =  (ПР(СаС2О4))1/2  =  ( 2 10-9  )1/2
= 4,5 • 10-5 моль/л.

Теперь найдем растворимость той же соли в 0,1 М раствора (NH4)2С2О4;  обозначив 
ее через Р«. Концентрация ионов
Са2+ в   насыщенном растворе
тоже будет равна Р», а концентрация ионов С2О42-составит (0,1 + Р»).
Поскольку Р«<<0,1, то величиной Р» по сравнению с 0,1М  можно пренебречь и считать, что [С2О42-] = 0,1 моль/л. Тогда можно записать:

ПР(СаС2О4) = 2 •10-9 = Р» 0,1  и  Р» = 2 • 10-9/ 0,1 =  2 • 10-8 моль/л.

Таким
образом, в присутствии  (
NH4)2С2О4   растворимость СаС2О4
уменьшилась в 4,5•10-5 / (210-8)
раз, т. е. приблизительно в 2200 раз.

Пример 4. Смешаны равные объемы 0,01 М. растворов хлорида кальция и сульфата натрия. Образуется ли
осадок сульфата кальция?

Решение. Найдем произведение
концентраций ионов Са2+ и
SO42- и сравним его с
произведением растворимости сульфата кальция. Исходные молярные концентрации
растворов
CaCl2 и Na2S04
одинаковы и равны 0,01 моль/л. Поскольку
при смешении исходных растворов общий объем раствора вдвое возрастет, то
концентрации ионов [Са2+] и [SО42-]  вдвое
уменьшатся по сравнению с исходной.

CaCI2  +  Na2SO4 = CaSO4
+ 2NaCI

нач . конц.  0,01                                             0,01

      CaCI2  =  Ca+2  +  2CI  ,              Na2SO4   =  2Na+   +  SO42-

           0         0,01     
0,02                    
0           0,02           0,01

После разбавления                   [Са2+] = [SО42-] = 0,005 = 5
10-3 моль/л.

Находим
произведение концентраций ионов    ПК
=  [Са2+] [SО42-] = (5 • 10-3)2 = 2,5 • 10 -5.

ПР(CaSO4) = 1,310-4.
Найденное значение произведения концентрации ионов меньше этой величины; следовательно,
раствор будет ненасыщенным относительно сульфата кальция, и осадок не
образуется.

Для решения задач на
ПР , ПК, растворимость можно воспользоваться таблицей, приведенной ниже.

 

Известные параметры
электролита в  растворе

Искомые характеристики
раствора ТРЭ  в зависимости от типа
электролита

АВ [óА+В]

 

А2В [ó2А+В ]

(АВ2)

А3В [ó3А+В ]

(AB3)

А2В3[ó2А+3В]

(A3B2)

См  моль/л

Р

Р

Р

Р

См  (А), 
моль/л

Р

2 Р

3 Р

2 Р

См (В),  моль/л

Р

Р

Р

3 Р

Масса эл-та,  г/л

М(АВ) Р

М(А2В) Р

М(А3В) Р

М(А2В3)
Р

Масса (А)эл-та,  г/л

М(А) Р

2М(А) Р

3М(А) Р

2М(А) Р

Масса (В),  г/л

М(В) Р

М(В) Р

М(В) Р

3М(В) Р

ПР электролита

Из справочника

Из справочника

Из справочника

Из справочника

ПР электролита (расч)

Р2

3

27Р4

108Р5

Р
= СМ (нас), моль/л

(ПР)1/2

(ПР/4)1/3

(ПР/27)1/4

(ПР/108)1/5

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.