Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по аналитической химии_2012.doc
Скачиваний:
339
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
8.81 Mб
Скачать

1. Если стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов труднорастворимого электролита в растворе равно величине егоKs (или пр) при данной температуре

то раствор будет насыщенным относительно этого электролита, и в нем установится динамическое равновесие между осадком и жидкой фазой.

2. Если стехиометрическое произведение молярных концентраций ионов в растворе электролита меньше величины его ks

такой раствор является ненасыщенным и в нем будет наблюдаться преимущественный переход ионов электролита из твердой фазы в жидкую (т.е. растворение осадка).

3. В перенасыщенном растворе стехиометрическое произведение молярных концентраций труднорастворимого электролита больше величины его ks

вследствие чего наблюдается переход ионов из жидкой фазы в твердую (т.е. выпадение осадка).

По величине KSтруднорастворимого электролита можно рассчитать егорастворимость,иликоэффициент растворимостиsи, наоборот, зная s, определить значение константы растворимости.

Пример 1.KS(BaSO4) = 1×10–11. Рассчитать коэффициент растворимостиsэтой соли в воде (г/дм3).

Решение.В насыщенном растворе сульфата бария устанавливается следующее равновесие:

BaSO4Ba2++SO42–

При этомKS(BaSO4) = с(Ba2+)c(SO42–)

Пустьс(Ba2+) =c(SO42–) =xмоль/дм3

Подставим в уравнение для константы растворимости BaSO4 значения всех величин

1 ×10–10= х2

и решим его относительно x

Так как n(Ba2+) = n(SO42–) = n(BaSO4), то в 1 дм3 насыщенного раствора BaSO4 при 25оС будет содержаться 1 10–5 моль BaSO4 (т.е. молярная растворимость BaSO4 составит 1 10–5 моль/дм3). Растворимость BaSO4, выраженная в г/дм3, будет равна:

s(BaSO4) =n(BaSO4)M(BaSO4) = 1×10–5233 = 2,33×10–3

Пример 2.Растворимость AgCl вH2Oпри 25оС равна 1,7910–3г/дм3. РассчитайтеKS(AgCl).

Решение.Зная массу соли, содержащуюся в 1 дм3 насыщенного раствора, можно рассчитать ее химическое количество

n(AgCl) =m(AgCl) :M(AgCl) = 1,79×10–3: 143,5 г/моль1,25×10–5моль

(т.е. молярная растворимость AgCl равна 1,25 × 10–5 моль/дм3)

Так как в растворе хлорида серебра n(Ag+) = n(Cl) = n(AgCl), можно записать, что

KS(AgCl) = = 1,25×10–51,25×10–5= 1,56×10–10

Для электролитов, формульные единицы которых содержат одинаковое число катионов и анионов, значения KSпозволяют судить о их растворимости и сравнивать ее между собой. При этом чем меньше величина константы растворимости, тем, соответственно, меньше молярная растворимость данного вещества и тем более разбавленным будет его насыщенный раствор.

Так, например, на основе анализа данных табл. 14 карбонаты металлов IIА группы и соли серебра, образованные двухосновными кислотами, в порядке уменьшения растворимости можно расположить следующим образом:

1)

MgCO3

>

CaCO3

>

BaCO3

>

SrCO3

KS=2,1×105

KS=3,8×109

KS=4,0×1010

KS=1,1×1010

2)

Ag2SO4

>

Ag2CO3

>

Ag2SO3

>

Ag2S

KS=1,6×105

KS=1,2×10–12

KS=1,5×1014

KS=6,3×10–50

Для разнотипных электролитов, образующих при диссоциации разное число катионов и анионов, например: AgCl, Ag2SO4,Ag3PO4, сравнивать их растворимость по величине константы растворимости нельзя. В этом случае, знаяKS, необходимо рассчитать молярную растворимость вещества, т.е. его равновесную концентрацию в насыщенном растворе, по формуле:

где m – число катионов (Ktn+), содержащееся в формульной единице электролита; n – число анионов (Anm), содержащееся в формульной единице электролита.

Например,для AgCl и Ag3PO4 их константы растворимости равны, соответственно, 1,5 × 10–10 и 1,3 × 10–20 (табл. 14), а равновесные молярные концентрации этих же солей в насыщенном растворе, рассчитанные по вышеприведенной формуле, имеют значения:

(моль/дм3)

(моль/дм3)

Таким образом (с учетом того, что формульная единица Ag3PO4 содержит в 3 раза больше ионов Ag+ по сравнению с AgCl), в насыщенном растворе Ag3PO4 равновесная концентрация ионов Ag+ (4,68 × 10–6 3 = 1,404 × 10–5 моль/дм3) выше, чем в аналогичном растворе AgCl.