4.3. Дробне осадження

На практиці в якісному аналізі використовують дробне осадження. За правилом ДР в першу чергу, піде реакція при якій утворюється найменш розчинна сполука. Задачі, в яких розглядається додавання реактиву до суміші йонів, розв’язуються теж за правилом ДР.

Приклад. Яка з солей буде осаджатися першою, якщо до суміші 0,1М розчинів KCl і K₂CrO₄ додавати по краплям AgNO₃.

C(KCl) = C(K₂CrO₄) = 0.1 моль/л Беремо з довідника ДР(AgCl) = 1,78 · 10^-10

AgNO₃ ДР (Ag₂CrO₄) = 1,1 · 10^-12

1. Розраховуємо за якої молярної концентрації Ag⁺ буде утворюватися осад (AgCl)

AgCl ↔ Ag⁺ + Cl^-

1Моль 1моль

х моль 0,1моль

ДР(AgCl) = [Ag⁺]·[Cl^-]

2) Ag₂CrO₄ ↔ 2Ag⁺+CrO₄^2-

2 моль 1моль

2х моль 0,1моль

Отже, першим буде осаджуватися AgCl, оскільки для його осадження необхідно значно меншу молярну концентрацію речовини Ag⁺.

4.4. Випадки розчинення осадів

При проведенні хімічного аналізу часто необхідно розчинити осади.

1) Розчинення основ.

Основи, нерозчинні у воді, розчиняються в розведених кислотах. Це пояснюється тим, що у присутності кислоти порушується динамічна рівновага, яка є в насиченому водному розчині основних гідроксидів.

Щоб розчинити осад-основу, треба підібрати такий розчинник, один з йонів якого утворював би слабодисоційовану сполуку з одним з йонів основи, яку розчиняють.

Mg(OH)₂ ↔ Mg²⁺ + 2OH^-

Осад розчин

Додали 2НNO₃ → 2H⁺+2NO₃^-

2OH^- + 2H⁺ = 2H₂O або

Mg(ОН)₂ + 2H⁺ = Mg²⁺ + 2H₂O

Деякі основи (Mg(OH)₂, Fe(OH)₂, Mn(OH)₂, Ni(OH)₂) розчиняються в міцному розчині NH₄Cl

Mn(OH)₂ ↔ Mn²⁺ + 2OH^-

Осад розчин

Додали 2NH₄Cl ↔ 2NH₄⁺ + 2Cl^-

2NH₄⁺ + 2OH ^- ↔ 2NH₄OH або

Mn(OH)₂ + 2NH₄⁺ ↔ Mn²⁺ + 2NH₄OH

2. Розчинення кислот (кислотних гідроксидів)

Малорозчинні кислотні гідроксиди (H₂SiO₃, H₂WO₄, H₂MoO₄) легко розчиняються в лугах

2NaOH → 2Na⁺ + 2OH^-

H₂SiO₃ + 2OH^-↔ SiO₃^2- + 2H₂O

5. Рівноваги у розчинах солей, що гідролізують, та амфотерних сполуках.

5.1.Реакції гідролізу.

Реакції гідролізу використовуються в якісному аналізі як характерні реакції відкриття ряду катіонів (наприклад: Sb³⁺, Bi³⁺, Fe³⁺) і аніонів (CH₃COO^-, SiO₃^2-); для розділення Cr³⁺ і Al³⁺ - йонів; для регулювання рН і рОН розчинів (наприклад: додаванням катіонів чи аніонів – NH₄⁺, CH₃COO^-). Залежно від складу солей розрізняють такі типи реакцій гідролізу:

1. Гідроліз солі, яка при дисоціації у водному розчині утворює катіон, який не виявляє поляризаційні та акцепторні властивості і аніон – сильний електронодонор (аніон слабкої кислоти – гідроліз за аніоном).

Приклад: CH₃COONa + H₂O ↔ CH₃COOH + NaOH

CH₃COO^- +Na⁺ + H⁺OH^- ↔ CH₃COO^- + H⁺OH^-

CH₃COO^- + H⁺OH^- ↔ CH₃COOH + OH^-

PH>7 лужне

2. Гідроліз солі, яка при дисоціації у водному розчині утворює катіон – сильний комплексоутворювач і аніон – слабкий електронодонор (катіон слабкої основи – гідроліз за катіоном)

Приклад: NH₄Cl + H₂O ↔ NH₄OH + HCl

NH₄⁺ + Cl^- + H⁺OH^- ↔ NH₃ ·H₂O + H⁺ + Cl^-

NH₄⁺ + H⁺OH^- ↔ NH₃ · H₂O + H⁺

PH<7 кисле

3. Гідроліз солі, яка при досоціації у водному розчині утворює катіон – сильний комплексоутворювач і аніон – сильний електронодонор (катіон слабкої основи і аніон слабкої кислоти – гідроліз солі за катіоном і аніоном)

CH₃COONH₄ + H₂O ↔ CH₃COOH + NH₄OH

CH₃COO^- + NH₄⁺ + H⁺OH^- ↔ CH₃COOH + NH₃ · H₂O

Кількісно гідроліз характеризується ступенем гідролізу (h) і константою гідролізу (К_г).

Ступінь гідролізу (h) виражає відношення речовини солі Х (молярної концентрації речовини в моль/л), що прогідролізувала, до загальної кількості речовини Х (молярної концентрації моль/л)

,

h - виражається в частках одиниці або у процентах (%)

Константа гідролізу (К_г) показує відношення добутку молярних концентрацій речовин продуктів гідролізу до молярної концентрації речовин негідролізованих йонів солі у розчині (записують скорочене йонно-молекулярне рівняння реакції гідролізу).

Перший тип гiдролiзу солей чи солеподібних сполук.

Приклад, натрій ацетат (CH₃COONa). При розчиненнi у водi натрій ацетату проходять процеси гiдратацiї i дисоцiацiї:

CH₃COONa_(к) + nH₂O → Na⁺_гiдр. + CH₃COO^–_гiдр.

а потiм гiдролiзу:

Кiлькiсна оцiнка реакцiї гiдролiзу натрiй ацетату, CH₃COONa:

CH₃COO^- + H⁺OH^- ↔ СН₃СОOH+ОН^-