Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (PDF), страница 18

складывается из концентраций всех форм, в которых данное вещество присутствует в растворе (сольватированные ионы осадка, продукты их конкурирующих реакций, ассоциаты, нейтральные молекулы). Если в 1 л раствора перешло з моль осадка А„В„, то общая концентрация ионов А и В равна с„=ии и св — -лх. Тогда растворимость осадка рассчитывают по формуле: (4.6) При увеличении концентрации одноименного нона растворимость осадка понвжается (эффект одноименного иона).

В присутствии избытка одноименного иона А имеем: 1 к; (сх) (4.7) Аналогично в присутствии иона В: (4.8) (4.9) А„В„(тв) А В. (р — р), Ка=[А В,(р — р))=хо. (4.10) Так, для малорастворимого комплекса состава АЗ: Однако очень большой избыток одноименного иона может вызвать повышение растворимости осадка, во-первых, вследствие солевого эффекта (увеличения ионной силы), во-вторых, из-за химических взаимодействий с образованием растворнмых комплексных соединений. Если ах =аз — — 1, то вместо Х рассчитываем К„по формуле (4.4), а вместо общих с„и св используем равновесные конпентрации ионов [А) и [В) [см. формулы (4.7) и (4.8)]. Если Т О, ух и уз=1, то можно использовать табличное значение К~.

Составляющая растворимости, обусловленная наличием нейтральных молекул А „— молекулярная растворимость, для данных температуры, давления и растворителя есть величина постоянная и не зависящая (в отличие от ионной растворимости) от концентрации одноименного иона: Ко=ко=)]Ко где $]вк —; К,=[АЦВ). ]АВ) (А)]В] Аналогично для малорастворнмой кислоты НА: Общая растворимость для не полностью днссоциирующего малорастворнмого электролита АВ (в отсутствие конкурирующих реакций и избытка одноименных ионов) складывается из ионной и молекулярной растворимости и может быть представлена выра желаем: к= ~/Кз+за В присутствии одновменного иона, например В, общая растворимость осадка АВ равна К~ я = ае+ —. ]В)' Если в растворе помимо комплекса АВ образуются заряженные комплексы, содержащие два и более лигандов АВз, АВз и т.

д. (для простоты опустим заряды), то общая растворимость равна: к= +ге+йьК2 [В)+кеКзКЗ [В! +кФ2КэК4 [В1 +- (В) где ʄ— ступенчатые константы устойчивости комплексов. Првмер 1. В 100 мл 0,01 М Н$4Оз растворветса 4,0 10 г НйзС)з. Рассчитайте коицеитрацизо ртути (г/л) в васьтемвиом растворе НйК$з в присутствии 0,001 М НС1. Мол. масса: (НйзС$$) 472,09; (На) 200.59. 40'1О з Решевве. 1) В 1 л 0,01 М Н(чОз растворветсв 4,0.10 е г НйК3$.

0,1 В васыщеввом растворе НязС$$ существует равновесие: НйзС)з- На*+ + 2СГ Рассчвтаем растворимость: 4,010 ~ г=Щ' ]= — — $ В47'10 ' М. 472,09 В соответствии с уравнением реакции (СГ]=2Р(йзд+)=1,69'10 е М. Велачвва вовкой силы раствора в 0,01 М Н$$Оз равна ковцеатрации этого раствора: 7=0,01. В Прилоиевив 'ч( длв указанной иоиаой силы ваходвм коэффициевты актаввос и: уо =а,ВН; ун ! =О,оа. Вь)числлем К,'=[Нй*,'[[СГ)*унз .уа- =з(зэ)*упя" ш- = 4,(847.10-~)з.обб.(0899)з 13 1О ге 2) Иоваая сила раствора а присутствии 0,001 М НС1 будет раева: / 0,001. Этому зва иввю волной свлы соотаегстззчот коэффициенты аятвавоспс усэ- = 0,964; уи ! = 0,867.

Вычисляем реальное произаелеиие растворимости: Ке 1,3 1О 'е Кз= = =1,5'1О 'е. уаг уп „(0964)з.0867 Разноаеслая ковцеатрациа С1 -волов будет складываться из удаоеииой растзорвмоста и ковцеиграцви СГ-ловов из НСЬ [СГ[ 2э+0001. Первым слагаемым моиио пренебречь. тогда имеем: К 1,5.1О [Нйз~)= = =1,5'!О гз М. [СГ)* (10 ')* Рассчитаем коацевтрашпо ртути (г/л): сиз=2 1 5.10-1з.В!0 59 6 02.10-ге г/л. Пример 2. Иж~ растворимость иодата савица е 0,1 М растворе ацетата ватрва.

Влвяааем иоивой силы превебречь. Решение. Запишем аыраиевие коистааты освоааоста ацетат-воиа: К 1О ы Кьси соо 5 71 1О-ге М К си,сооц 1,75'1О з Раелоаесаую ковцеитрацвю пглроксид-ионов а растворе веяодвм по формуле: [ОН [=ч/Кьеь=ч/571.10-ге.01 7Д5.10-е М Рассчитаем моляриую долю волов севнца с учетом вх участва а коакураруюшах 'реакцвях комплексообразоаавия. Дла этого эашппем уряаиевае ыатервальиаго баланса: срь = [РЬз [+ [РЬАс+[+ [РЬ(Ас)з[+ [РЬ(Ас)з [+ [РЬ(Ас)* [+ +[РЬОН )+[РЬ(ОН)з)+[РЬ(ОН) [ сгь = [РЬз [(1 + Д Ас+ !Уз [Ас[з+ ЩАс[з+ /)4 [Ас[е+ +/)! [ОН[+ Фз [ОН) + Фз[ОЮ.

В Прилоиеиив 7(1 вазодям для ацетатныл комплексов свинца: Д =3,3 ' 1Оз; /)з 8,9 ' 10з; /)э=2,5 ' 10~; Де=3,2 ' 1О~; дзя гилроксокомплексое сеянца: Д 7 9. 1Ое. 1)з 6 3. 101е. /)э 2 О. Го Молариаа дола ионов свинца состаэлаеп (Рб")/ !сзь ) 1+33.10з.10-з+89.10».10-»+25.10».!О-з+ + 3 2.10в. 1О-»+7 9. 10»+7 55.

!0-»+6 3. 10зе(7 55. 1О-»)з+ Ч-2 0.10ы (7 55.! 0-»)з 4 5, 10-з Услоаиое проазэедеаие растэоримссти нодата свинца равно (Кз находим в Пралоие- нии Х9)." йе 2.6'10 'з ззьпЮ,= = 5,76 10 арь 4Д !О з Рэс™Рамос!а РЬ()13з)з моино рассчнгать по,р (5,76 10 з=з/ — з/ 5,20.10 *М ЗЗ'4 з)' 4 Пример 3. Какова общак и молекулэрааа растворимость диметалглиоксимата натела пра рН 5,00 в прасутстзии 3,0 10 ' М избытка резгеата. Ионную силу припать равной нулю. Ремекие. Запишем урзэаеэие реэкцаа комплексообразоазниа: Н1*~+2НзВ Н1(НО)з+2Н+ Молеаулэриэа растворимость равна равновесной концеатрацаи диметилглиоксама- та аакелк (значение Ке и ф этого соедааениэ берем ю Пралоиеаий Х1 и ХЗ7) зе (%(Н)3Ц йе»)) 43'1О з»'22 10~~=946'1О М. Выразам ионную рэстаорамость (с учетом азбытка реагеата): Ке ))ч! )= Рассчвтаем молардую долю иона НВ (величину К, дзн дэмегалглаоксима назонам в Приломеиаи УШ) К» 2,6'10 'з анп 2,6 10»; (Н»)+К» 10 з+2,6 10 пснстазам это значение э вырзнеиае ллэ ионной растворямосзя: 4,3 10 *» (Н1*~) — — 7,0 1О з М.

(26 10»)*'(3'10 з)з Обпмл растворимость димегилглиокснмата викелэ складываетсэ вз молекулэрной и иоаной: зе+(!4!")=946 10 '+0.7 10 "=1,02 1О М. 110 . В 200 мл насыщенного раствора НйкБО4, подкисленного 0,001 М О~ для предотвращения образования гыдроксокомплексов ртути, ржится 0,0765 г ыоиов ртути. Вычислите растворимость Н8,804 исутствии 0,0100 М Н8,(ХО,), ы 0,02 М НХО,. Мол. масса (Н8) 59.

Ответ: 2,3'10 ~ М. . К насыщенному раствору Варе прибавили равный объем.раствора СаС1ь содержащего 0,0440 г соли в 1 литре. Выпадет ли осадок Сар,? Иоыыой силой пренебречь. Мол. масса (СаС1,) 110,98. Ответ: осадок выпадет. 3. Насыщенный раствор Ва(10 )р разбавыли в 5 раз и смешали с равным объемом раствора Ха2С204, содержащим 0,0670 г солы в 1 литре. Выпадет ли осадок ВаС,Ов7 Ионной силой пренебречь. Мол.

масса (Ха2С~О4) 134,0. Ответ: осадок ые выпадет. 4. К раствору, содержащему 0,01753 г ХаС! в 1 литре, прибавили равный объем раствора АйкБОн полученного десятикратным разбавлеиием насыщенного раствора. Выпадет лы осадок? Ионной силой раствора пренебречь. Мол. масса 58,45. Ответ: осадок ые выпадет. 5. Во сколько раз изменится растворимость М8(ОН), в присутствии 0,1 М ХНз по сравнению с насыщенным водным раствором. Ионной силой пршебречь. Ответ: уменьшится в 16 раз. 6.

Во сколько раз изменится растворимость ВаБО„в: а) 0,1 М растворе ВаС)„б) 0,1 М СцС1, по сравнению с ыасьпцеыыым водным раствором. Ответ: а) понизится в 1,6 10з раз; б) повысится в 2,5 раза. 7. Во сколько раз изменится растворимость Бг(10з)2 в: а) 0,1 М растворе Бг(ХО )2, б) 0,1 М растворе Ха10, по сравиеыню с насыщенным водыым раствором? Ответ: а) понизится = в 5 раз; б) понизится в 130 раз. 8. Во сколько раз понизится растворимость Еа(10з), в: а) 0,1 М растворе 1.а(ХОз)„б) 0,1 М растворе Ха10, по сравыеыию с насыщенным водным раствором.

Ионной силой пренебречь. Ответ: а) в 4,6 раза; б) в 10' раз. 9. Рассчитайте рН начала осаждения и рН полного осаждения гыдроксида магыия из 0,1000 М раствора хлорыда магния. Иоыиой сылой пренебречь. Ответ: а) рН 9,9; б) рН 11,5. 10. Сколько граммов ХаВг необходимо добавить к 50,0 мл 0,0100 М А8ХОз в 0,5 М растворе аммиака, чтобы выпал осадок АБВг? Ответ: 1,02'!О з г.

П. Какова должна быть равновесная концентрация ХН„чтобы Растворить 0,0035 моль твердого А8С! в 200 мл водыого раствора аммиака? Ответ: 3,8 10 ~ М. 111 12. Рассчитайте растворимость РЫ, в растворе, содержа 0,10 М Н1. Влиянием ионной силы раствора пренебречь. Оюв 5,510 ~М. 13. Рассчитайте растворнмость Со,(РО4~ в буферном раст содержащем 0,10 М ХНз и 0,18 ХН~С1.

Влиянием ионной пренебречь. Ответ: 1,8 10 ~ М. 14. Рассчитайте растворимость Н88 в растворе, содержаЩем 0,10 М К1 н 0,10 М Н1. Влиянием нонной силы пренебречь. От?ет: 3,9 1О ~М. 15. Рассчитайте растворимосп Айвб в буферном растворе содержащем 0,100 М КСХ и 0,154 М НСХ. Влыянием ионной силы пренебречь. Оювет: 5,2 10 в М. 16. Рассчитайте растворимость Сп,(АзО4), в буферном растворе, содержащем 0,001 М ХН~ н 0,180 М ХН4С1.

Влиянием ионной силы пренебречь. Ответ: 3,8 10 ~ М. 17. Рассчитайте общую и молекулярную растворимость СиСгО, в воде и в 1,0 10 М НАС,О4. Изобразите графическы зависимость растворымости от концентрациы СрО4~ -ионов в координатах рв— рсс,о,. Ионной силой, образованием гидроксокомплексов и другых комплексных форм пренебречь. Ответ: а) 0,150 М; 6) 0,225 М. 18. Рассчитайте общую и молекулярную растворимость А8С1 в воде и в 0,0100 М А8ХО,. Графически ызобразите зависимость распюримосты А8С! от концентрации А8ХО~ в координатах рв— рва~о в интервале рс 5 — 1.