Побочные реакции
Ионы, образующиеся при растворении малорастворимого электролита, могут вступать в различные реакции с другими ионами, находящимися в растворе. В результате подобных реакций равновесие “осадок насыщенный раствор” смещается в сторону преимущественного протекания процесса растворения, растворимость малорастворимого электролита увеличивается и при определённых условиях его можно будет практически полностью перевести в раствор.
Пример 6.6. Рассчитать растворимость оксалата бария при рН 4,0.
У щавелевой кислоты Ka1 = 5,610-2, Ka2 = 5,410-5. При рН 4,0 в растворе будут находиться оксалат- и гидрооксалат-ионы, концентрация неионизированных молекул щавелевой кислоты будет очень мала, поэтому
моль/л
Величина рН в данном примере относится не к исходному раствору, в котором предполагается растворять оксалат бария, а к раствору, полученному в результате растворения. Исходная концентрация кислоты в растворе, в котором растворяли оксалат бария, была выше (либо это был буферный раствор с достаточно большой буферной ёмкостью). Это связано с тем, что при растворении оксалата бария и других электролитов, содержащих анионы, являющиеся основаниями, затрачиваются протоны. Если растворимость электролита невелика, то изменение рН будет небольшим, если же она достаточно большая, то и рН в процессе растворения заметно увеличится.
Пример 6.7. Рассчитать растворимость AgBr в 0,50 М NH3.
Как
и в предыдущем примере вначале рассчитаем
молярную долю иона, вступающего в
побочную реакцию (в данном случае
(Ag+)),
затем
и, наконец, растворимость. Для аммиачных
комплексов серебра: 1
=
2,1103,
2
= 1,7107.
Будем считать, что
и что при такой большой концентрации
лиганда в растворе преобладает комплекс
[Ag(NH3)2]+.
моль/л
6.4. Общие принципы растворения осадков малорастворимых электролитов
Растворение осадка, как это следует из произведения растворимости, происходит, если в растворе над осадком произведение активностей ионов станет меньше величины произведения растворимости. Частичное или полное растворение осадков может происходить при разбавлении раствора; нагревании (если, конечно, нагревание приводит к повышению растворимости), увеличении ионной силы; добавлении к раствору вещества, реагирующего с ионами, образующимися при растворении осадка.
Попробуйте объяснить и подтвердить, если необходимо, расчётами, почему Cu(OH)2 растворяется в растворе NH3, а Mg(OH)2 - нет, почему AgCl не растворяется в разбавленной HNO3, зачем из BaSO4 в процессе переведения его в раствор вначале получают ВаСO3 и т.д.
Глава 7
7.1. Общая характеристика окислительно-восстановительных реакций
Окислительно-восстановительными называют реакции, в процессе которых происходит обмен электронами между реагирующими веществами.
В любой окислительно-восстановительной реакции окислитель и восстановитель взаимодействуют друг с другом c образованием нового восстановителя и нового окислителя.
Поскольку в процессе окислительно-восстановительной реакции происходит лишь перераспределение электронов между реагирующими веществами, то число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, полученных окислителем.
7.2. Количественная оценка окислительно-восстановительной способности веществ
Обычно для количественной оценки способности веществ отдавать и принимать электроны используют не константы равновесия, а электродные потенциалы. Это возможно потому, что процессы окисления и восстановления могут быть пространственно разделены.