Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Поместим в химический стакан какую-либо труднорастворимую соль, например, AgCl и добавим к осадку дистиллированной воды. При этом ионы Ag+ и Cl-, испытывая притяжение со стороны окружающих диполей воды, постепенно отрываются от кристаллов и переходят в раствор. Сталкиваясь в растворе, ионы Ag+ и Cl- образуют молекулы AgCl и осаждаются на поверхности кристаллов. Таким образом, в системе происходят два взаимно противоположных процесса, что приводит к динамическому равновесию, когда в единицу времени в раствор переходит столько же ионов Ag+ и Cl-, сколько их осаждается. Накопление ионов Ag+ и Cl- в растворе прекращается, получается насыщенный раствор. Следовательно, мы будем рассматривать систему, в которой имеется осадок труднорастворимой соли в соприкосновении с насыщенным раствором этой соли. При этом происходят два взаимно противоположных процесса:
1) Переход ионов из осадка в раствор. Скорость этого процесса можно считать постоянной при неизменной температуре: V1 = K1;
2) Осаждение ионов из раствора. Скорость этого процесса V2 зависит от концентрации ионов Ag+ и Cl-. По закону действия масс:
V2 = k2 • [Ag+] • [Cl-]
Так как данная система находится в состоянии равновесия, то
V1 = V2
k2 = k1 • [Ag+] • [Cl-]
[Ag+] • [Cl-] = k2 / k1 = const (при T = const)
Таким образом, произведение концентраций ионов в насыщенном растворе труднорастворимого электролита при постоянной температуре является постояннойвеличиной. Эта величина называется произведением растворимости (ПР).
В приведенном примере ПРAgCl = [Ag+] • [Cl-]. В тех случаях, когда электролит содержит два или несколько одинаковых ионов, концентрация этих ионов, при вычислении произведения растворимости должна быть возведена в соответствующую степень.
Например, ПРAg2S = [Ag+]2 • [S2-]; ПРPbI2 = [Pb2+] • [I-]2
В общем случае выражение произведения растворимости для электролита AmBn
ПРAmBn = [A]m [B]n.
Значения произведения растворимости для разных веществ различны.
Например, ПРCaCO3 = 4,8 • 10-9; ПРAgCl = 1,56 • 10-10.
ПР легко вычислить, зная раcтворимость соединения при данной t°.
Пример 1
Растворимость CaCO3 равна 0,0069 или 6,9 • 10-3 г/л. Найти ПРCaCO3.
Решение
Выразим растворимость в молях:
SCaCO3 = (6,9 • 10-3) / 100,09 = 6,9 • 10-5 моль/л
MCaCO3
Так как каждая молекула CaCO3 дает при растворении по одному иону Ca2+ и CO32-, то
[Ca2+] = [ CO32-] = 6,9 • 10-5 моль/л,
следовательно, ПРCaCO3 = [Ca2+] • [CO32-] = 6,9 • 10–5 • 6,9 • 10-5 = 4,8 • 10-9
Зная величину ПР, можно в свою очередь вычислить растворимость вещества в моль/л или г/л.
Пример 2
Произведение растворимости ПРPbSO4 = 2,2 • 10 -8 г/л.
Чему равна растворимость PbSO4?
Решение
Обозначим растворимость PbSO4 через X моль/л. Перейдя в раствор, X молей PbSO4 дадут X ионов Pb2+ и X ионов SO42-, т.е.:
[Pb2+] = [SO42-] = X
ПРPbSO4 = [Pb2+] = [SO42-] = X • X = X2
X = \é(ПРPbSO4) = \é(2,2 • 10-8) = 1,5 • 10-4 моль/л.
Чтобы перейти к растворимости, выраженной в г/л, найденную величину умножим на молекулярную массу, после чего получим:
1,5 • 10-4 • 303,2 = 4,5 • 10-2 г/л.
Дата публикования: 2015-06-12; Прочитано: 342 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!