ЗАНЯТИЕ 9

1. Знать:

понятие «произведение растворимости», его виды и связь с ионной и молекулярной растворимостью;

основные факторы, влияющие на процессы образования и растворения осадков.

2. Уметь:

проводить расчёты, связанные с равновесиями «осадок-насыщенный раствор»;

выполнять реакции обнаружения анионов II и III аналитических групп.

1. Равновесия в системе осадок-раствор. Термодинамическое, концентрационное и условное произведение растворимости. Использование произведения растворимости для определения возможности выпадения осадка.

2. Растворимость. Связь ионной растворимости с произведением растворимости.

3. Молекулярная растворимость. Расчёт молекулярной растворимости комплексных соединений и слабых кислот.

4. Влияние природы растворяемого вещества и растворителя на растворимость. Влияние температуры на растворимость.

5. Влияние ионной силы на растворимость. Солевой эффект.

6. Влияние одноименного (общего) иона на растворимость.

7. Влияние протолитических реакций и реакций комплексообразования на растворимость

8. Общие принципы переведения в раствор осадков малорастворимых электролитов.

1. Какую размерность имеет произведение растворимости? Произведение растворимости хлорида серебра равно 1,8×10^-10, а хромата серебра - 1,1×10^-12. Можно ли на основании простого сравнения величин произведений растворимости сделать вывод о том, что хлорид серебра, как вещество, имеющее большее значение K_S, лучше растворим в воде, чем хромат серебра?

2. Что такое дробное (фракционное) осаждение? Приведите примеры его использования для разделения веществ.

3. Всегда ли растворимость соединения можно рассчитать, используя только величину термодинамического (или концентрационного) произведения растворимости? Приведите примеры малорастворимых соединений, которые присутствуют в растворе не только в виде ионов, но и в виде комплексов, ионных пар, молекул.

4. Почему при повышении температуры растворимость большинства малорастворимых твёрдых веществ в воде увеличивается? Приведите примеры соединений, растворимость которых при повышении температуры уменьшается.

5. Можно ли однозначно утверждать, что при повышении равновесной концентрации одноименного иона растворимость вещества, в состав которого входит данный ион, всегда уменьшается? Объясните характер зависимости растворимости тиоцианата серебра в воде от равновесной концентрации тиоцианат-иона.

6. Какие из сульфидов (ZnS, MnS, CuS, HgS) будут и какие не будут растворяться в 0,1 М HCl? Ответ подтвердите расчётами.

7. Рассчитайте растворимость CaCO₃ при рН 1,0, используя алгоритм, приведенный в задании 2 типовой задачи. Объясните, почему полученный при этом результат оказывается нереально большим.

8. У какого соединения, гидроксида цинка или гидроксида алюминия, растворимость в 1,0 М NaOH больше? Ответ подтвердите расчётами.

9. Объясните, почему при растворении в воде нитрата алюминия осадок гидроксида алюминия не выпадает, в то время как при попытке «растворить» в воде сульфид алюминия образуется осадок Al(OH)₃. Будет ли происходить образование осадка гидроксида алюминия при растворении в воде хлорида алюминия, карбоната алюминия?

10. Соединения бария хорошо поглощают рентгеновское излучение, поэтому BaSO₄ используется в медицине в качестве рентгеноконтрастного средства. Ион Ba²⁺ достаточно токсичен для организма, поэтому растворимые соли бария использовать в качестве рентеноконтрастного средства нельзя. Сульфат бария малорастворим в воде и при приёме внутрь не оказывает токсического действия. Карбонат бария также малорастворим в воде, однако, в качестве рентгеноконтрастного средства использоваться не может. Объясните почему.

1. В насыщенном водном растворе какого из перечисленных ниже веществ равновесная концентрация ионов металла будет наименьшей (в скобках приведены значения K_S)?

1) CuS (6,3×10^-36); 2) HgS (1,6×10^-52); 3) Ag₂S (6,3×10^-20);

4) MnS (2,5×10^-10); 5) PbS (2,5×10^-27).

2. Произведение растворимости малорастворимого сильного электролита AB равно 1×10^-8. К 100 мл раствора, в котором концентрация иона A^x+ составляет 1×10^-3 моль/л, прибавляют 100 мл раствора, в котором концентрация иона B^y- составляет C моль/л. При каких значениях С произойдёт выпадение осадка?

1) 1×10^-5 моль/л; 2) 1×10^-2 моль/л; 3) 1×10^-8 моль/л; 4) 5×10^-3 моль/л;

5) 5×10^-6 моль/л.

3. Произведение растворимости малорастворимого сильного электролита A₂B равно 4×10^-12. Ни катион, ни анион, входящий в состав осадка, не вступают в побочные реакции (комплекообразование, протонирование и т.д.). Чему равна растворимость A₂B?

1) 1×10^-4 моль/л; 2) 1×10^-6 моль/л; 3) 1×10^-12 моль/л

4) 2×10^-12 моль/л; 5) 2×10^-6 моль/л.

4. Значение K_S для малорастворимого комплекса AB равно 1,0×10^-8, а величина константы образования - 2,0×10³. Молекулярная растворимость АВ равна:

1) 2,0×10^-5 моль/л; 2) 2,0×10^-6 моль/л; 3) 2,0×10^-8 моль/л;

4) 2,0×10^-3 моль/л; 5) 2,0×10^-11 моль/л.

5. Значение K_S для слабой кислоты AB равно 1,0×10^-6, а величина константы кислотности - 1,0×10^-4. Молекулярная растворимость АВ равна:

1) 1,0×10^-6 моль/л; 2) 1,0×10^-4 моль/л; 3) 1,0×10^-2 моль/л

4) 1,0×10^-10 моль/л; 5) 1,0×10^-1 моль/л.

6. Что из перечисленного приведёт к наиболее сильному увеличению растворимости оксалата бария?

1) повышение ионной силы от 0 до 0,5;

2) нагревание раствора от 20 до 40°С;

3) добавление к 100 мл раствора 0,1 моль NaCl

4) добавление к 100 мл раствора 0,1 М NaOH

5) добавление к 100 мл раствора 0,1 моль HCl

7. Для каких из приведенных ниже соединений уменьшение рН от 7 до 3 приводит к заметному увеличению растворимости?

1) BaCO₃; 2) AgI; 3) MnS; 4) SrSO₄; 5) СuSCN.

8. Найдите последовательности анионов, все представители которых выпадают в осадок при действии AgNO₃ в присутствии HNO₃

1) CO₃^2-, PO₄^3-, SO₄^2-; 2) Cl^-, Br^-, I^-;

3) CNS^-, BrO₃^-, I^-; 4) CH₃COO^-, NO₂^-, NO₃^-;

5) SO₃^2-, S₂O₃^2-, SO₄^2-.

9. Найдите ряд, все представители которого взаимодействуют с KI в кислой среде с образованием I₂.

1) BrO₃^-, NO₂^-, IO₃^-; 2) Cl^-, Br^-, I^-;

3) CNS^-, CH₃COO^-, NO₃^-;4) CH₃COO^-, NO₂^-, NO₃^-;

5) SO₃^2-, S₂O₃^2-, SO₄^2-.