Практическое применение ПР. Растворимость веществ

Если известно произведение растворимости, его можно использовать для вычисления растворимости вещества при заданной температуре. Чем меньше величина ПР, тем труднее растворим электролит.

Введем понятие растворимости. Обозначим ее через S (моль/л).

Растворимость – S – это молярная концентрация в насыщенном растворе, она показывает, сколько моль данного вещества растворяется в 1 л воды.

Растворимость также принято выражать в г/л:

S (г/л) = S (моль/л) ∙ М,

где М – молярная масса вещества в г/моль.

Произведение растворимости плохо растворимого соединения можно вычислить по данным его растворимости в моль/л.

Условия растворения осадков

о садок растворяется, если гетерогенное равновесие смещается вправо, при этом насыщенный раствор переходит в ненасыщенный путем связывания одного из ионов труднорастворимого электролита в более прочные частицы:

· слабый электролит;

· менее растворимое вещество, ПР которого меньше;

· газ;

· комплексный ион.

Кроме того, на растворение осадков влияет температура. С ростом температуры возрастает и величина ПР. Раствор оказывается ненасыщенным (при высокой температуре), т.е. выполняется неравенство ПР > ПК.

Пример 1. Объяснить с точки зрения теории ПР, почему гидроксид меди (I) растворяется при добавлении аммиака?

Ионы образуют аммиачные комплексы общей формулы , где n – заряд иона.

Схема поведения осадка:

Ионы и молекулы  образуют комплексный ион: .

Запишем уравнение реакции:

Ионы насыщенного раствора связываются в прочные комплексные соединения, гетерогенное равновесие смещается вправо. Осадок CuOH растворяется в аммиаке.

           

Пример 2. Будет ли гидроксид алюминия растворяться в минеральных кислотах и щелочах?

Амфотерные гидроксиды металлов, такие как и др., растворяются в щелочах (ЭОН) с образованием гидрокомплексов общей формулы , где n – заряд иона металла, соединения которого амфотерны; - ион металла образующего щелочь (например, ).  будет растворяться в щелочах, например, в NaOH.

Схема поведения осадка:

 

 

Ионы и  образуют комплексный ион

Запишем уравнение реакции:

.

Ионы насыщенного раствора связываются в прочное комплексное соединение, гетерогенное равновесие смещается вправо. Осадок  растворяется в щелочи.

 будет растворяться в минеральных (неорганических) кислотах, например, в НС1.

Схема поведения осадка:

 

 

Уравнение реакции: А1(ОН)₃ + 3НС1 → А1С1₃ + 3Н₂О.

Ионы насыщенного раствора связываются с образованием слабого электролита – воды, гетерогенное равновесие смещается вправо. Осадок А1(ОН)₃ растворяется в соляной кислоте.

Пример 3. Объяснить причину растворения хлорида свинца (П) в растворе иодида калия.

Схема поведения осадка:

 

PbJ₂ – малорастворимое соединение. Осадок PbCl₂ будет растворяться, если при этом образуется еще менее растворимый осадок, ПР которого меньше. Воспользуемся справочными данными (приложение таблица 5): . PbJ₂ менее растворимое вещество. Уравнение реакции:

PbCl_2(к) + 2KJ → PbJ_2(к)    + 2KC1

бел.осадок        желт.осадок

ионы насыщенного раствора связываются с образованием малорастворимого соединения, ПР которого меньше, гетерогенное равновесие смещается вправо. Осадок PbCl₂ переходит в осадок PbJ₂.

Пример 4. Будет ли растворяться осадок оксалата кальция СаС₂О₄ а) в соляной НС1 и б) в уксусной СН₃СООН кислотах?

а) Схема поведения осадка:

 

Щавелевая кислота – слабый электролит. Константа ионизации по 1 ступени – 5, 9× 10^-2.

Уравнение реакции: СаС₂О₄ + 2НС1 → СаС1₂ + Н₂С₂О₄.

Ионы насыщенного раствора связываются в молекул слабого электролита щавелевой кислоты Н₂С₂О₄, гетерогенное равновесие смещается вправо. осадок СаС₂О₄ растворяется в соляной кислоте.

б) Схема поведения осадка:

СаС₂О_4(к) ↔ Са²⁺ + С₂О₄^2-

                                   ^{насыщ.р-р}

СН₃СООН ↔ СН₃СОО^- + Н⁺.

Осадок будет растворяться, если образуется более слабый электролит. Оценить силу электролита можно с помощью константы ионизации. Выпишем из приложения константы ионизации (таблица 3):

Уксусная кислота более слабая. Она не может вытеснить более сильную щавелевую кислоту из ее соли. Гетерогенное равновесие не нарушается, осадок СаС₂О₄ в уксусной кислоте не растворяется.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: