В.П. Васильев - Аналитическая химия, часть 1 (1108732), страница 22
Текст из файла (страница 22)
При введении в коллоидный раствор электролитов происходит сжатие диффузного слоя и даже его разрушение, в результате чего силы отталкивания между частицами уменьшаются, частицы слипаются и выпадают н осадок — происходит к о а г ул я ц и я коллоидного раствора. Чем выше заряд противоиона во введенном электролите, тем при меньшей концентрации наблюдается эффект коагуляции (и р а в и л о Ш у л ь ц е — Г а р д и). Гид офильные коллоиды коагулируют только при значительных концентрациях электролита.
Коагуляцин коллоидов способствует также повышение температуры раствора. Таким образом, для разру щения коллоидного раствора и его коагуляции необходимо нагревание и введение электролита. Промывание водой вызывает удаление коагулируюшего электролита, что может в<кстановить условия устойчивого существования к<<«ланда и перевести осадок в состояние коллоидного о а. Этот процесс называют и е п т и з а ц и е й о с а д к а. я обычно Чтобы не допустить пептизации осадка, длн промывания об применяют не просто воду', а промывную жидкость, содержашую электролит. Очень часто в качестве промывной жидкости используют соли аммония, поскольку они удаляются при прокаливании и не вызывают, таким образом, загрязнения осадка.
Вппросы 1. Понизится или повысится растворимость АяВг при добавлении в раствор; а) О,! М КВг; б) 0,1 М К[х[Оз? 2. Одинакова ли растворимость МдГз и ВаСОт, если известно, что их произведения растворимости близки между собойз 8. Растворимость каких соединений — Ва804, СаСОз, АдС[, 7п8, (МдОН)зСОз — не зависит от кислотности раствора? Почем у? 4. В каком растворителе растворимость Мя(ОН)з максимальна и в каком минимальна: а) в воде; б) в растворе аммиака; в) в растворе аммонийной соли; г) в растворе минеральной кислоты? 5. В каком растворе будет более полное осаждение бария дихроматом: а) в 2 М СНзСООН; б) в 2 М НС[; в) в 0,2 М СНзСОО[4[а? 6.
В каком растворе растворимость гидроксида магния больше: с рН?,0 или рН10,0? ?. При каком рН (2,0; ?,0; 8,0; 9,0) растворимость СОВ наибольшая? При каком наименьшая? 8. Почему СаСОт легко растворяется, а СаСз04 не растворяется в разбавленной уксусной кислоте, хотя оба соединения имеют близкие ПР? Задачи !. Вычислить ПР фосфата серебра без учета кислотно-основного взаимодействия, если растворимость этой соли в воде при комнатной температуре равна 4,68 10 ' мольггл. Вычислить рН насыщенного раствора АдзРО4. Чегиу равно ПРлк,ро, с учетом кислотно-основного взаимодействия? В насыщенном растворе АйзРО4 существует равнонесие АК4Р04 (к) — ЗАй~+ Р04 Если расгваримость соли 4,68 ° 10 4 мольгл, то в соответствии с записан. иым равновесием и без учета кислотно-основного взаимодействия !Р044 ] = 4,68 ° !О 4 моль/л, [А8'1 = 3.
[Розь ) = 3 4 68 !4! ' мопь|т По этим данным вычисляем !1Рл,рсг,. НРл ро = [Акь!4 !Роьь ) (3 468 1Π— 4)4,4 68 10 — 4 1 3 !Π— ть Образующийся при растворении ион РО', взаимодействует с водой; Рогь + Нзо. НРО', + ОН х 4,68 10-4 — х 4,68 10 4 — х 100 4 3 . выражение константы основной диссоц ц иа ин иона Роь (Кроь 1; . впишем вы [НРО[ 1 !ОН 1 !НРО1 !1 !ОН 1 [Нт[ КРО1' !Роз- ! !Р114-! км 10 10 " 20.1о..г К„р ! — 5,О 10 Роь по пе вой ступени при концентрации 4,68 Основная диссоциация иона 4 по п р у( 10"ь мала/л протекает практически полное олностью, поэтому за а весную концепт ац нтрацню х берем равнпвесную концентрацию ионов 4', т. ! = х и 44 = 1НРОг 1 = !ОН 1 =468 ° 10 ь — х мгьть/л. Подставим Равновесные концентРации в выРажение Кьро ь .
г (4,68. 1О' — х)' Крон=20 10 г= Допустим, 4 68 ° !О'' — хам 468 ° 10 '. Тогда 2,0 10 ' х = (4,68 ° 1О 4)"; х = 1,1 ° 10 ' моль/л Следовательно, !ОН 1=4,6 — х=,' ' —, ° ь —, "моль л, 1=4,68 !О 4 — к=468.10 ' — 1,1 !О э=4,68.10 "мальгггг, рН=14 00+ 164 68 !О "=867. А 4 с водой можно пренебречь, так как константа Взаимодействием катиона птн с водой м , ю а — 68!О моль/л концентраггия АКО(! в растворе соня очень малз (Кл -=2 !О" ), При К" г(10 ь мольгл и [ОН 1=4, ° моль л ставляет — 0' 4 моль т !АКОП) = йлеон[ 8 А +! !ОН 1=2 ° 10' ° 1,40 10 ь ° 4,68 ° 1О '=1,38 ° 10' мольггл, а г ент ации ионов Ак+.
Следовательно, поправка т. е. всего 0,1,о от напальной кон г р к рН, учитывающая взаимод " . о ействие катиона с водой в насыщ н с четам гидролиза, составит Акзр04, несущественна, Нрл,ро,, вычисленное с учетом гид (1) (2) Вычислим константы равновесия реакции (1) и (2) [Нь12 [Н'12 15' 1 [Мп'"1[ Нз5 1 !Мп'+1 !Нт51 [5' Кгз 25 1О " — ге П!'мнз 2,5 !О !01 Прад.ро,= 1 к — А +1' !РО' ! = (3 4,68 1О ')"(1,1 1О ')=З,о!.10 — г4 4 ы, найденной без теста Это значение лк,ро, ПР , значительно отличается от величины, н "д кислотно-основного взаимодействия.
2. Рассчитать, при каком минимальном р возможно колин е с льфидов при чественн ное разделение ионов Мп и Сц в в д у ф ( =0,1 моль/л), если копна ' сышении раствора сероводородом си с .=0,03 и сс„., = центрации их соответственно равны: с„„,= =0,06 мольггл. а, го е жащего ионы Мп~~ и Спг П насыщении сероводородом раствора, г д р рн аозмогкны реакции образованна сульфидов: Мп'+ -1-Н454 Мп5+2Н' Сп'ь+Нт5 Сп5+2Н' то же для реакции (2): [нг!' К,э 25 1Оем [Сиге[ [Н,5) Нрг.ю 63 10 " Численные значения К и гульфида меди Кг показывают, что более вероятно осаждение ' ган а.
Вычислим, при каком минимальном рН не будет осагкдения у ф, ц . Обозначим равновесную концентрацию ионоа Нч че ез . Т ия сгльфида мар=х моль/л, (миг+1 =о,оз . ! п =, моль л и [Нгз) =0,1 моль/л 1одставим равновесные концентрации н выражение Кп 2 К, =1,00 10-ы= — ' 003 О,! отсюда *=зг г гч пг:тю:м рН= — 1Н5 о 1Π— (7 074)=626 Вычислим равновесную концентрацию ионов меди при этом рН, используя Кы !Сп~~! [Нг5! !Спгг! ° 0,1 отсюда (5,5.10 ')' [Сп'ч1= „=756 !О "моль/л Концентрация мели в растворе значительно м юей количественное осаждение данного иона. еньше моль/л, харакгериз ю- 10-" р Таким образом, при рН6,26 и ниже сульфид марганца не об аз ется, а ионы мели количественно осаждаются в виде Спз р утся, а 3.
Вычислить ПР: а) хромата серебра, если в 500,0 мл воды растворяется 0,01! г. АдзСгОел б) бромата сереб а, е . 200,0 мл во ы д растворяется 0,35 г АдВгОз, в) пирогЬосфата бария, если в 100,0 мл воды растворяется 8,78 ° 1О ~ г ВазРз07, г) РЬС[Г если в 250,0 мл воды растворяется 3,52.10 " моль этой соли; д) селенита цинка, если в 200,0 мл воды раство д растворяется ' г п. е 41 е) фторида кальция, если растворимость СаГз 2,!6.10 ' моль/л; ж) тиоцианата меди (1), если в 500,0 мл воды растворяется 4,21 ° 10 ' г Сц5С[Х[.
Ответ а) 1,2 ° 10 б) 5,5 10 ', в) 3,0 10 '', г) 2,8 10 "; д) 1,9.10 ', е) 4,0 10 ж) 48 ° !О 4. В ычислить растворимость (г/100 мл), если известно ПР: а) НдзС1з; б) Айт?Оз! в) А85С[х[; г) Ва5е04, д) Ваз(А504)г! е) А8зГе(СЬ[)в', ж) СОНЕ(5С[х[) 4,' з) СзВГ4, и) КзСО([х[Оз),; к) СазГе(СР()а, л) 00з[х[Н4Р041 м) Кз51Гв. Ответ: а) 3,0 ° 10 б) 1,5 ° 10 '; в) 1,7 ° 10 '1 г) 6,3 10 ' д) 2,6 10 '1 е) 7,4 ° 10 ' ж) 6,0 10 з; з) 9,8 1О ', н) 9,0 1О ', к) 4,4 10 з; л) 6,3 10 м) О,!32. 5. Вычислить растворимость (моль/л): а) АКС[ в воде; б) АдС[ в 0,01 М КС[; в) СаСз04 в воде; г] СаСзОг в 0,0! М ([Х[Н4)зСз041 д) 5г504 в воде; е) 5г504 в О,! М Кз504, ж) НйзС[з в воде; з) НдзС!з в 0,1 М КС[; и) Ад!Оз в воде.
Ответ: а) 1,33.10 102 б) 1 78 10 в) 480 10 г) 23 10 д) 566 10 е) 32 10 ж) 6,88.10 '; з) 1,3.10 "; и) 1,73 !0 4, 6. К 150,0 мл насыщенного раствора АЕАС! прибавлено 10,0 мл Зого-ного раствора [х[аС[. Какова концентрация (моль/л) ионов серебра будет в растворе? Ответ: 5,56.10' ' моль/л 7. К 20,0 мл 0,08М [ч[азА50г прилили 30,0 мл 0,12 М АдМОз. Какая масса мышьяка останется в растворе? Ответ: 1,73 10 ' мг. 8. Какой объем 0,1 М ([х[Н4)аСзО! следует добавить в 1 л насыщенного водного раствора СаСзОч для понижения его растворимости до 0,1 мг/л? Ответ: 30,4 мл.
9. Какова концентрация ионов магния в растворе Мд(ОН)з, если рН 11,5з Ответ: 6,0.10 ' моль/л. 1О. При какой концентрации ионов магния начнется выпадение осадка Мд(ОН)з нз раствора, имеющего рН8,7. Ответ: 0,24 моль/л. ! 1. Раствор содержит 0,02 моль/л Вг и 0,003 моль/л 1 . Показать расчетом, можно ли разделить эти ионы при помощи осаждения солью свинца? Ответ: Нельзя. 12. При каком минимальном рН начнет выпадать осадок: а) Ге5 из 0,1 М Ге5041 б) Со5 из 0,05 М СОС[з; в) Мп5 из 0,1 М МпС4 при насыщении раствора сероводородом (сига=0,1 моль/л) .
Ответ: а) 2,15; б) 0,75; в) 6,0, 13. Образуется ли осадок: а) А[(ОН)з, если в 0,02М А[С[э создать рН3,2; б) Ге(ОН)з, если в 0,05 М ГеС[з создать РН2,5? Ответ: а) ПИ 7,80 10 ", не образуется; б) ПИ 5.85 1О ", не образуется. Глава 6 РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ вЂ” ВОССТАНОВЛЕНИЯ 6.4. УРАВНЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ Характерной особенностью реакций окисления — восстановления является переход электронов между реагирующими частицами. Частицу, принимающую электрон, называют о к и с л ит е л е м, а отдаю!дую электрон — в о с с т а н о в и тел е и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
