Вплив різноманітних факторів на утворення осадів:
-
Концентрація розчину: осаджування треба проводити із концентрованих розчинів (якщо важкорозчинний електроліт має відносно велике значення ДР).
-
Кількість осаджувача: для повного осадження використовують надлишок осаджувача (приблизно у 1,5 рази більше, ніж треба за рівнянням реакції).
-
Вплив однойменного іона: розчинність важкорозчинних електролітів знижується у присутності однойменного іона інших сильних електролітів.
-
Сольовий ефект: розчинність важкорозчинного електроліту підвищується у присутності солі, яка не містить однойменного іона.
-
Вплив температури: осадження проводять із холодних розчинів (так як з підвищенням температури ДР підвищується). Осаджування із гарячих розчинів проводять лише тоді, коли температура позитивно впливає на характер та структуру осаду (перехід із аморфного стану у кристалічний).
У деяких практичних і аналітичних задачах потрібно правильно вирішити питання про порядок і повноту осадження іонів із суміші. Це визначають за значенням ДР утворюваних осадів – першим із суміші осаджується електроліт, для досягнення значення ДР якого потрібна менша концентрація іона-осаджувача.
Константа дисоціації
Дисоціація слабких електролітів – оборотний процес, який характеризується константою рівноваги.
Розглянемо дисоціацію слабкого електроліту за схемою:
NH4OH↔NH4+ + OH-
Слабкі електроліти у водних розчинах дисоціюють частково, тому у розчині встановлюється динамічна рівновага між молекулами та іонами. Таким чином, до процесу дисоціації слабкого електроліту можна застосувати закони хімічної рівноваги. Константа рівноваги для дисоціації слабкого електроліту називається константою дисоціації.
-
Кр=Кд=
[NH4+]·[OH-]
[NH4OH]
Кд – константа дисоціації, при певній температурі стала величина, не залежить від концентрацій.
Оскільки NH4OH – слабкий електроліт, його концентрація практично не змінюється, тобто Кд= [NH4+]·[OH-]. Константа дисоціації характеризує здатність електроліту розпадатися на іони; чим вище значення Кд, тим більший ступінь дисоціації електроліту, отже даний електроліт – сильніший.
Йонний добуток води. Водневий показник
Розглянемо, як дисоціює на іони такий слабкий електроліт, як вода:
H2O↔H+ + OH-
При температурі 22оС тільки 10-7моль/л води дисоційовано на іони.
Кд= |
[H+]·[OH] |
|
|
[H2O] |
, або Кд·[H2O]=[H+]·[OH-]
Кд – стала величина; [H2O] – практично стала величина, оскільки вода існує у вигляді недисоційованих молекул. Таким чином, Кд·[H2O] – стала величина, отже і [Н+]·[ОН-] (при температурі 22оС) – також стала величина.
Таким чином, [Н+]·[ОН-]=Kw і є сталою величиною.
Kw – іонний добуток води, величина стала при сталій температурі; дорівнює добутку концентрацій іонів Гідрогену та гідроксогруп. Як би не змінювались концентрації іонів Н+ і ОН-, добуток їх концентрацій у будь-якому водному розчині – стала величина і при температурі 22оС дорівнює 10-14: таким чином, Kw=10-14.
Перетворимо вираз: [Н+]·[ОН-]=10-14
lg[H+] + lg[OH-]= -14 /· (-1); (-lg[H+]) + (-lg[OH-])=14
Позначимо: -lg[H+]=pH, a -lg[OH-]=pOH, тоді рН + рОН=14
рН – водневий показник, за допомогою якого можна кількісно охарактеризувати реакцію середовища розчину.
рН – негативний десятковий логарифм молярної концентрації іонів Гідрогену.
рОН – гідроксидний показник.
Якщо [Н+]=[ОН-], то рН=рОН=7, розчин нейтральний;
Якщо [Н+] > [OH-], то рН < рОН : 0<рН<7, розчин кислий;
Якщо [Н+] < [ОН-], то рН > рОН : 7<рН≤14, розчин лужний.
Інтервал рН |
Характеристика середовища |
[Н+], моль/л |
0 – 3 4 – 6 7 8 – 10 11 – 14 |
Сильнокисле Слабкокисле Нейтральне Слабколужне Сильнолужне |
10-1 – 10-3 10-4 – 10-6 10-7 10-8 – 10-10 10-11 – 10-14 |
Гідроліз солей. Поняття про буферні розчини
Гідроліз солей – це обмінна реакція "слабкого" іону солі із полярною молекулою води, внаслідок якої утворюється слабкий електроліт. Внаслідок гідролізу розчини деяких солей мають нейтральну, кислу чи лужну реакцію середовища.
Кожна сіль може бути розглянута, як продукт взаємодії основи та кислоти.