Вплив однойменних іонів на розчинність осадів

Розчинність осаду у воді можна обчислити за величиною добутку розчин­ності. Наприклад, для хлориду срібла згідно з рівняннями (6) і (7)

Д^рА_Єсі = I^AS⁺11^СП. 0)

Якщо в розчині немає надлишку іонів срібла або хлору, то концентрації обох іонів однакові, тобто

[Ag+] = [СГ]«

Знаючи, що ДРайсі = 10^-10, знаходимо розчинність осаду: [Ag+] = [СГ] = УДР_А„_С, = Уш^о _{= ш}-5 _{(моль/л)}_

Отже, в 1 л насиченого розчину хлориду срібла є 1 • 10~⁵ моль Ag⁺ і стільки ж С1^—. Коли до цього розчину добавити таку кількість хлориду натрію, щоб його концентрація стала 0,1 М, то концентрація іонів С\~ збіль­шиться в 10~: 10~ = 10 000 раз. Внаслідок цього частина іонів срібла випаде в осад, і тому концентрація іонів Ag⁺ зменшиться в 10 000 раз, тобто буде досягнуто повнішого осадження срібла.

З наведеного прикладу видно, що при добавлянні реактиву, в якому містяться однойменні з осадом іони, розчинність осаду зменшується. Цим широко користуються в хімічному аналізі.

Щоб досягти повного осадження визначуваного іона, до досліджуваного розчину добавляють надлишок осаджувача. При цьому розчинність осаду зменшується, кількість визначуваного іона, що залишається в розчині, стає незначною і практично не впливає на результати аналізу.

Здавалося б, що, чим більше добавляється осаджувача, тим кращі повин­ні бути наслідки. Проте іноді великий надлишок однойменних іонів зумов-

Розчинність осаду В_УА_Х у формі концентрації кожних окремих іонів можна обчислити за такими формулами. Осад В_уА_х дисоціює за рівнянням

В_уА_х = уВ^х+ + хАУ-. (5)

Отже, добуток розчинності осаду

ДР_ВуАх=[В^х+]У[АУ-Г. ₍₆₎

Концентрацію іонів А^у~ можна визначити через концентрацію іонів В^х+, тобто

ИП=у[В^,+]. (7)

Якщо підставити цей вираз у рівняння (6), то добуток розчинності мати­ме такий вигляд:

ДР_В|Л = [В*+]* [АУ-]^Х = [Е^Х+]У (-^ [В^х+]^х = (^ [Ь^х+]^х+у. ₍₈)

Звідси розчинність, виражена концентрацією катіона В*⁺ (в моль/л),

- •' ^ДИв^- (9)

У (і)

Наведемо приклади обчислення розчинності осадів за величиною добут­ків розчинності.

Приклади.

1. Добуток розчинності сульфату кальцію ДР^о ⁼ 6.4 • Ю~~⁵. Обчислити'концентра. цію іонів кальцію і розчинність солі в грамах на літр у насиченому розчині. Стан рівноваги в насиченому розчині характеризується рівнянням

CaS0₄ <± Са²+ + SO²". (10)

Тв. фаза

Рівняння добутку розчинності для такої системи матиме вигляд

[Са²+] [SO?-] = ДР_Са50, = ⁶-⁴ • ¹⁰~⁵- (10

З рівняння (10) видно, що концентрація іонів Са^2-*" і SO²" в розчині однакова:

[Са²+] = [SO²-]. (12)

Підставляючи значення [Са²⁺] з рівняння (12) в рівняння (11), матимемо: [Са²⁺]^а = = 6,4 ■ 10-⁵, звідки

[Са²+] = ]/"б,4 • І О^-5 = 8 • І О^-3 (моль/л). (13)

Щоб виразити розчинність у грамах, треба знайдену величину помножити на мрлеку. лярну масу сульфату кальцію 136. Отже, в 1 л води розчиняється 8 • І О""³ • 136 = = 1,09 г CaS0₄.

Дата добавления: 2015-11-14