Содержание
- 2. Константа растворимости Раствор, находящийся в динамическом равновесии с твердой фазой, называется насыщенным. В системе устанавливается динамическое
- 3. Задача 1: Установлено, что концентрация ионов серебра в насыщенном растворе йодида серебра составляет 1,08•10-6 г/л. Вычислите
- 4. Растворимость, ее связь с константой растворимости Под растворимостью (S) понимают молярную концентрацию малорастворимого соединения в насыщенном
- 5. Константу растворимости хромата серебра выразим через растворимость: Решение: В насыщенном растворе устанавливается равновесие (под уравнением обозначены
- 6. Сравнение способности малорастворимых соединений к растворению по величине КS Для сравнения растворимости осадков можно использовать величину
- 8. Влияние одноименного иона на растворимость осадка При увеличении концентрации одного из ионов малорастворимого соединения в его
- 9. Задача: Вычислите растворимость AgCl в 0,01 М растворе KCl. Решение: в растворе устанавливается равновесие: AgClтв ↔
- 10. Введение в насыщенный раствор одной соли других сильных электролитов, не содержащих одноименные ионы, приводит к увеличению
- 11. Задача: Выпадает ли осадок в растворе, содержащем BaCl2 в концентрации 0,02 моль/л и Na2SO4 в концентрации
- 12. . Следовательно, ИП = 0,02·0,420 · 0,001·0,422 = 3,5·10-6. Пришли к тому же выводу: ИП >
- 14. Скачать презентацию
Константа растворимости
Раствор, находящийся в динамическом равновесии с твердой фазой, называется насыщенным.
В
Константа растворимости
Раствор, находящийся в динамическом равновесии с твердой фазой, называется насыщенным.
В
V1
AgClтв ↔ Ag+ + Cl-, V2
где V1= V2.
Учитывая, что aAgCl = const , получим:
Полученную константу называют термодинамической константой растворимости
или произведением растворимости (ПР):
Задача 1: Установлено, что концентрация ионов серебра в насыщенном растворе йодида
Задача 1: Установлено, что концентрация ионов серебра в насыщенном растворе йодида
Решение:
Равновесие в гетерогенной системе описывается уравнением:
AgIтв ↔ Ag+ + I-.
Константа растворимости иодида серебра равна:
Найдем молярную концентрацию ионов серебра в насыщенном растворе AgI:
моль/л.
В соответствии с уравнением равновесия молярные концентрации ионов иода и серебра в насыщенном растворе равны между собой:
, следовательно
Ответ:
KS(AgI)= 10,0•10-17 (для сравнения ПРтабл. = 9,98•10-17).
Растворимость, ее связь с константой растворимости
Под растворимостью (S) понимают молярную концентрацию
Растворимость, ее связь с константой растворимости
Под растворимостью (S) понимают молярную концентрацию
(МрАq)тв. ↔ pMq+ + qАр-
S p∙S q∙S
, откуда
Задача: Рассчитайте растворимость хромата серебра, если KS(Ag2CrO4) = 1,29∙10-12.
Выразим KS через растворимость:
Константу растворимости хромата серебра выразим через растворимость:
Решение: В насыщенном растворе устанавливается
Константу растворимости хромата серебра выразим через растворимость:
Решение: В насыщенном растворе устанавливается
Ag2CrO4 ↔ 2Ag+ + CrO42-.
S 2S S
= 6,86·10-5 моль/л.
Ответ: растворимость хромата серебра составляет 6,86·10-5 моль/л
Сравнение способности малорастворимых соединений к растворению по величине КS
Для сравнения растворимости
Сравнение способности малорастворимых соединений к растворению по величине КS
Для сравнения растворимости
KS(CaSO4) = 2,5∙10-5; KS(SrSO4) = 3,2∙10-7; KS(BaSO4) = 1,1∙10-10
наиболее растворимая наименее растворимая
Если стехиометрический состав солей различен, то необходимо рассчитать растворимость соли (чем она меньше, тем менее растворимой является соль).
Задача: Какая из солей наиболее растворима: AgCl или Ag2CrO4?
Влияние одноименного иона на растворимость осадка
При увеличении концентрации одного из ионов
Влияние одноименного иона на растворимость осадка
При увеличении концентрации одного из ионов
Вычислим растворимость соли состава МрАq в насыщенном растворе в присутствии одноименных ионов Ар- в концентрации С(А) моль/л (активной концентрации аА ).
В растворе устанавливается равновесие в соответствии с уравнением:
(МрАq)тв. ↔ pMq+ + qАр-
Обозначим растворимость соли через S, тогда концентрация катионов в растворе [M] составит pS, а активная концентрация анионов [А]: [аА +qS] моль/л.
Константа растворимости будет равна:
Поскольку обычно аА>>q∙S, то можно считать [аА +q∙S] ≈ аА, следовательно,
, откуда
Рассчитанное значение растворимости соли в присутствии одноименного иона оказывается существенно меньше, поскольку в знаменателе уравнения появляется активная концентрация этого одноименного иона, которая значительно выше его равновесной концентрации в насыщенном растворе малорастворимой соли.
Задача: Вычислите растворимость AgCl в 0,01 М растворе KCl.
Решение: в растворе
Задача: Вычислите растворимость AgCl в 0,01 М растворе KCl.
Решение: в растворе
KS(AgCl) = [Ag+] ∙ [Cl-] = 1,78∙10-10 (из справочника).
Обозначим растворимость AgCl через S; тогда [Ag+] = S; [Cl-] =[аCl + S] ≈ аCl .
Рассчитаем ионную силу раствора (ионами, образовавшимися за счет растворимости малорастворимого соединения AgCl, пренебрегаем):
I = ½ ∑CiZi2 = ½(СK·ZK2 + СCl·ZCl2) = ½ (0,01·12 + 0,01·12) = 0,01.
По справочнику находим значение коэффициента активности хлорид-ионов при ионной силе раствора, равной 0,01: γ± = 0,899.
Соответственно: аCl ≈ С(KCl)·γ± = 0,01· 0,899 = 0,00899 моль/л.
Подставим найденные величины в уравнение для вычисления KS:
KS(AgCl) = S · аCl, откуда получаем:
=1,98·10-8 моль/л.
Ответ: Растворимость соли AgCl в 0,01 М растворе KCl составляет 1,98∙10-8 моль/л. Таким образом, растворимость хлорида серебра в присутствии избытка хлорид-ионов в концентрации 0,01 моль/л более чем в 1000 раз меньше (1,98·10-8 моль/л) по сравнению с насыщенным раствором в отсутствие хлорида калия (см. предыдущий пример: S = 1,34∙10-5 моль/л).
Введение в насыщенный раствор одной соли других сильных электролитов, не содержащих
Введение в насыщенный раствор одной соли других сильных электролитов, не содержащих
Ks0 = Ks∙γMp∙γAq
Условия выпадения осадка
Если произведение активных концентраций ионов в растворе в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, которое называют ионным произведением (ИП), превышает значение константы растворимости, то происходит выпадение осадка:
ИП ≥ KS – основное условие выпадения осадка;
ИП < KS – условие растворения осадка.
Ионное произведение вычисляется по той же формуле, что и константа растворимости (произведение растворимости), но в уравнении используются не равновесные концентрации, а те, которые получились в растворе в результате растворения электролитов или сливания растворов. Выражают концентрации или активности ионов в моль/л, и, обычно, обозначают как С(Х) или аХ.
Например, ионное произведение при образовании малорастворимой соли состава МрАq следует записать в виде:
аМ, аА – активности и, соответственно, С(М), С(А) – концентрации катиона и аниона в растворе после сливания реагентов (моль/л), которые способны вступать друг с другом в химическую реакцию с образованием малорастворимого соединения.
Задача: Выпадает ли осадок в растворе, содержащем BaCl2 в концентрации 0,02
Задача: Выпадает ли осадок в растворе, содержащем BaCl2 в концентрации 0,02
Решение: Напишем уравнение химической реакции:
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaCl,
в результате которой образуется малорастворимое соединение BaSO4.
По справочнику KS(BaSO4) = 1,1∙10-10.
1) Приближенное вычисление без учета коэффициентов активности ионов в растворе.
Ионное произведение сульфата бария будет вычисляться по формуле:
ИП = С(Ba2+)·С(SO42-).
По условию задачи: С(Ba2+) = С(BaCl2) = 0,02 моль/л;
С(SO42-) = С(Na2SO4) = 0,001 моль/л.
Вычислим ИП: ИП = 0,02∙0,001 = 2∙10-5.
Получили, что ИП > KS (2∙10-5 > 1,1∙10-10), следовательно, малорастворимое соединение BaSO4 в данном случае выпадет в осадок.
.
Следовательно, ИП = 0,02·0,420 · 0,001·0,422 = 3,5·10-6.
Пришли к тому
.
Следовательно, ИП = 0,02·0,420 · 0,001·0,422 = 3,5·10-6.
Пришли к тому
2) Вычисления с учетом коэффициентов активности ионов в растворе:
Для нахождения коэффициентов активностей рассчитаем ионную силу раствора:
По справочнику для найденного значения ионной силы раствора находим: