Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Условия образования осадков

Читайте также:
  1. C2 Раскройте на трех примерах научный вывод о том, что социальные условия влияют на характер и форму удовлетворения первичных (биологических, витальных) потребностей.
  2. I. Государственный стандарт общего образования и его назначение
  3. I. При каких условиях эта психологическая информация может стать психодиагностической?
  4. II 4. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ (CONVERSIONS)
  5. II.5.2) Порядок образования и общие черты магистратуры.
  6. III. Преобразования при половом созревании
  7. PR в условиях глобализации окружающего пространства
  8. VIII.2.2) Условия действительности договора (сделки).
  9. А). Сожжены с образованием H2O (г) равные объемы водорода и ацетилена, взятые при одинаковых условиях. В каком случае выделится больше теплоты? Во сколько раз? (Ответ: 5,2).
  10. Адвокатские образования, порядок их создания и организация работы.

Зная концентрации ионов в растворе, можно прогнози­ровать направление гетерогенного процесса. Если произ­ведение концентрации ионов, образующих малораствори­мый сильный электролит, в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, будет больше Ks, то произой­дет образование твердой фазы, т.е. осадка. Действитель­но, для процесса

 

BaSO4 ↔ Ва2+ + SO2-4

 

произойдет образование осадка, если С(Ва2+) • С(SO2-4) > Кs , так как раствор становится пересыщенным. Если же C(Ba2+) • C(SO2-4) < Кs , то раствор является ненасыщен­ным и осадок не образуется. Образование осадков связано с процессом укрупнения частиц, с образованием кристал­лической решетки вещества. Процесс образования осадка можно разделить на три основные стадии: 1) возникнове­ние зародышей кристаллизации; 2) рост кристаллов из зародышей; 3) агрегация кристаллов с образованием по­ликристаллического осадка. Эти стадии протекают с раз­ной скоростью. Например, третья стадия может требовать для своего завершения нескольких часов, а то и суток. Это обстоятельство объясняет, почему в некоторых случаях осадок АтВп образуется не сразу, хотя достигается усло­вие Сmn+) • Сnm-) > Ks.

Для того чтобы вызвать возникновение зародышей кристаллизации, потирают внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой. Так поступают, например, при об­наружении ионов натрия Na+ с помощью гексагидроксостибиата (V) калия.

Когда произведение Сmn+) • Сnm-) будет равным Кs , выпадение осадка прекратится. Раствор станет насыщен­ным.

Зная объем и концентрацию смешиваемых растворов, можно определить, будет ли выпадать осадок образую­щейся соли.

Пример.Образуется ли осадок карбоната кальция СаСО3 при смешивании равных объемов 0,02М растворов СаСl2 и Na2CO3?

Решение.KS(CaCO3)5 • 10-9. После смешивания рас­творов концентрация каждого из ионов стала в 2 раза меньше первоначальной, т.е. 0,01 моль/л, так как во столько же раз уменьшается концентрация каждой соли. Поэтому произведение концентрации ионов соли СаСО3 будет равно: С(Са2+) • C(CO2-3) = 0,01 • 0,01= 1 • 10-4.

Полученное значение больше константы растворимос­ти Ks(CaCO3) и поэтому осадок образуется.

На процесс образования осадков существенное влияние оказывают многие факторы, которые рассматриваются ниже. Знание этих факторов позволяет провести практи­чески полное осаждение определяемых ионов и устранить мешающее влияние других ионов при последующих опе­рациях.



1. Концентрация исходных растворов.При получении кристаллических осадков концентрация растворов реаги­рующих веществ не должна быть высокой или слишком малой. Это необходимо для того, чтобы не произошло зна­чительного пересыщения раствора. В противном случае образуется большое число центров кристаллизации и вы­падает мелкокристаллический осадок.

2. Растворимость соединений, образующих осадок.Важное значение при образовании осадков имеет раство­римость данных соединений, в виде которых осаждается определяемый ион. Чем менее растворимо соединение, тем более полно осаждается ион. Например, ионы Рb2+ мо­гут осаждаться в виде хлорида, сульфата и сульфида свин­ца. Растворимость (S) и константы растворимости (Ks) этих соединений имеют следующие значения:

 

  РbСl2 PbSO4 PbS
Ks 1,6 • 10-5 1,6 •10-8 2,5 • 10-27
S, моль/л 0,4 • 10-2 1,26 • 10-4 5,0 • 10-14

 



Сравнение величин Ks и S показывает, что наиболее растворимым соединением является хлорид свинца, ме­нее растворимым сульфид свинца. Осаждение считается практически полным, когда остаточная концентрация осаждаемого иона в растворе меньше, чем 10-6 моль/л. По приведенным в таблице данным видно, что этому условию соответствует только сульфид свинца. Значит, ионы свин­ца осаждаются практически полно в виде сульфида свин­ца. В остальных приведенных примерах происходит его неполное осаждение.

Необходимо принять во внимание большое значение Ks(PbCl2), именно этим объясняется неполное отделение ионов Рb2+ от ионов Ag+, Hg2+2 при систематическом ходе анализа с помощью хлороводородной кислоты.

3. Влияние одноименного иона.Влияние одноименного иона понижает растворимость малорастворимых электро­литов по закону действующих масс. Например, в процессе осаждения PbSO4 произведение концентраций C(Pb2+) х C(SO2-4) становится равным константе растворимости Ks(PbSO4) и выпадение осадка прекращается. Устанавли­вается равновесие:

Ks

PbSO4 Pb2+ + SO2-4

 

Добавление одноименных ионов в виде сульфата натрия илисерной кислоты (как осадителей) приводит к более полно­му осаждению ионов свинца (Рb2+) из раствора. Равновесие смещается влево, в сторону образования осадка, так как про­изведение концентраций ионов C(Pb2+) • C(SO2-4) уже больше константы растворимости Ks(PbSO4). Однако при очень боль­шом избытке одноименного иона может наблюдаться повы­шение растворимости осадка и образование кислой соли:

 

PbSO4 + H2SO4 = Pb(HSO4)2.

 

Аналогично в реакции

 

HgCl2 + 2KI= HgI2↓ + 2KCl

 

добавление слишком большого избытка йодида калия вы­зывает растворение осадка и образование комплексного соединения:

HgI2 + KI = K2[HgI4].

 

На практике обычно употребляют не более чем полу­торный избыток осадителя.

4. Влияние температуры.Повышение температуры уве­личивает растворимость солей, а вместе с тем и константу растворимости. Поэтому осаждение из растворов проводят при комнатной температуре. Иногда осаждение проводят из подогретых растворов. При медленном охлаждении такого раствора происходит постепенный переход осадка из аморф­ного состояния в кристаллическое, что позволяет предотвра­тить образование коллоидных растворов.


Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 82; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Константа растворимости | Условия растворения осадков
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.014 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты