Факторы, влияющие на полноту осаждения

В природе нет абсолютно нерастворимых веществ. Поэтому осаждение не может быть совершенно полным. Необходимо было ввести какой-то единый критерий полноты осаждения.

Договорились условием практически полного осаждения считать концентрацию осаждаемых ионов в растворе над осадком 1·10^-6моль/л.

Рассмотрим факторы, влияющие на полноту осаждения.

1. Растворимость осаждаемого соединения

При прочих равных условиях всякое отделение будет тем более полным, чем менее растворимо то соединение, в виде которого осаждается данный ион.

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

2. Количество осадителя

Добавление избытка осадителя повышает полноту осаждения (действие одноименного иона). Для достижения полного осаждения определяемых ионов к исследуемому раствору прибавляют избыток осадителя. Однако при очень большом избытке осадителя может наступить обратное явление вследствие солевого эффекта или протекания реакций комплексообразования ионов осадка с ионами осадителя. Например:

Bi³⁺ + 3I^– ó BiI₃↓

BiI₃↓ + I^– ó [BiI₄]^–

HgI₂↓ + 2I^– ó [HgI₄]^2–

AgCl↓ + HCl ó HAgCl₂

Таким образом, избыток осадителя не всегда способствует более полному осаждению.

В ряде случаев растворимость осадка увеличивается, как это показано на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Зависимость растворимости осадков от избытка осадителя

В аналитической практике обычно используют избыток осадителя 50% от его эквивалентного количества, т.е. полуторакратный избыток осадителя.

3. Степень ионизации электролита-осадителя

Например, осаждение Mg²⁺ происходит более полно, если в качестве осадителя используют раствор NaOH, а не NH₃·H₂O. Концентрация OH^– – ионов в первом растворе в 100 раз больше, чем во втором (степень диссоциации гидроксида натрия 100%, а гидроксида аммония – около 1%).

4. Влияние рН

ЗАДАЧА При каком значении рН начнет осаждаться Fe(OH)₃?

рактически полное осаждение сульфидов происходит при определенном значении рН. Причем для сульфидов катионов IV группы по сероводородной классификации – это рН=0,5, а для сульфидов катионов ІІІ группы – 9,25, что обусловлено их растворимостью. Выведем условие практически полного осаждения сульфидов катионов двухвалентных металлов.

Me²⁺ + S^2– ó MeS↓

Осадок выпадает, когда [Me²⁺]·[S^2–] ≥ ПР_MeS

Как осадитель используют сероводородную кислоту. В растворе она диссоциирует ступенчато:

H₂S ó H⁺ + HS^–

HS^– ó H⁺ + S^2–

K_общ = К₁·К₂ =

Отсюда концентрацию ионов водорода можно выразить

Концентрация сероводорода в насыщенном растворе 0,1 моль/л, тогда [H₂S] ≈ 0,1моль/л; [Me²⁺] = 10^-6моль/л (условие практически полного осаждения). Подставив числовые значения, получаем:

[H⁺] =

pH = 13,5 + 1/2·lgПР_MeS