Условие выпадения осадка

ОБРАЗОВАНИЕ И РАСТВОРЕНИЕ ОСАДКОВ

В АНАЛИЗЕ

План:

1. Произведение растворимости и растворимость. Условие выпадения осадка

2. Произведение растворимости при неполной диссоциации малорастворимого соединения

3. Факторы, влияющие на полноту осаждения

4. Растворение осадков

Произведение растворимости и растворимость.

Условие выпадения осадка

Гетерогенными называются химические и физико-химические процессы, которые происходят в системах, состоящих из нескольких фаз. Фазы могут быть жидкими, твердыми и газообразными.

Фаза – это отдельные части гетерогенной системы, разграниченные поверхностями раздела.

Мы будем рассмотривать фазовое равновесие жидкость – твердое вещество, как имеющее наибольшее значение для разделения элементов, качественного и количественного определения.

Рассмотрим равновесие в системе малорастворимого сильного электролита А_аВ_в, опустив для простоты заряды ионов:

А_аВ_втв ó aA + bВ

Это равновесие описывается термодинамической константой равновесия:

Активность твердой фазы есть величина практически постоянная, произведение двух констант даст новую константу, которую называют термодинамическим произведением растворимости (ПР):

В растворе над осадком малорастворимого сильного электролита произведение активностей ионов в степенях соответствующих стехиометрических коэффициентов есть величина постоянная при данных условиях (температура, давление, растворитель).

ПР^Т = f(T, р, природы растворителя)

В немецкой литературе ПР обозначается Lp (löslichkeitsprodukt), в английской – Sp (solubility product).

Растворимость S – это способность веществ образовывать гомогенную систему с растворителем.

Растворимость измеряют в моль/л, г/100мл, г/мл и т.д.

Чем меньше растворимость, тем труднее растворяется электролит

BaSO₄ (ПР = 1,05·10^-10) с трудом при кипячении растворяется только в концентрированной серной кислоте,

CaSO₄ (ПР = 9,1·10^-6) довольно хорошо растворим в воде – гипсовая вода

Для малорастворимого сильного электролита АВ, который состоит из ионов одинаковой зарядности, растворимость S – это равновесная концентрация иона А или иона В.

Если обозначить эту концентрацию через x, то

ПР = [A]·[B] = x²

S = x =

Для осадка электролита, состоящего из ионов разной зарядности А_aB_b, равновесие в насыщенном растворе

А_аВ_bтв ó aA + bВ

Отсюда [A] = a·S и [B] = b·S

ПР (А_аВ_b)= [A]^a·[B]^b = [a·S]^a·[ b·S]^b = a^a·b^b·S^a+b . Отсюда

ЗАДАЧА где больше концентрация ионов серебра над осадком AgCl (ПР = 1,78*10^-10) или над хроматом серебра Ag₂CrO₄ (ПР = 1,44·10^-12)

S = x = = 1,3*10^-5 моль/л

= 7,5·10^-5моль/л. Поэтому вначале выпадает хлорид, а затем хромат (титриметрия, метод Мора)

В реальных условиях на равновесия влияют электростатические силы (ионная сила растворов) и химические взаимодействия (побочные реакции с ионами осадка), вследствие чего растворимость осадка меняется.