Влияние концентрации растворов

 

Труднорастворимый электролит с достаточно большой величиной ПР нельзя осадить из разбавленных растворов. Например, осадок PbCl₂ не будет выпадать при смешении равных объемов 0,1 M растворов Pb(NO₃)₂ и NaCl. При смешивании равных объемов концентрации каждого из веществ станут 0,1 / 2 = 0,05 M или 5 • 10^-2 моль/л. Ионное произведение [Pb²⁺] • [Cl^1-]² = 5 • 10^-2 • (5 • 10^-2)² = 12,5 • 10^-5. Полученная величина меньше ПРPbCl₂, следовательно выпадения осадка не произойдет.

 

Влияние количества осадителя

 

Для возможно более полного осаждения употребляют избыток осадителя.

Например, осаждаем соль BaCO₃: BaCl₂ + Na₂CO₃ ® BaCO₃¯ + 2NaCl. После прибавления эквивалентного количества Na₂CO₃ в растворе остаются ионы Ba²⁺, концентрация которых обусловлена величиной ПР.

Повышение концентрации ионов CO₃^2-, вызванное прибавлением избытка осадителя (Na₂CO₃), повлечет за собой соответственное уменьшение концентрации ионов Ba²⁺ в растворе, т.е. увеличит полноту осаждения этого иона.

 

Влияние одноименного иона

 

Растворимость труднорастворимых электролитов понижается в присутствии других сильных электролитов, имеющих одноименные ионы. Если к ненасыщенному раствору BaSO₄ понемногу прибавлять раствор Na₂SO₄, то ионное произведение, которое было сначала меньше ПРBaSO₄ (1,1 • 10^-10), постепенно достигнет ПР и превысит его. Начнется выпадение осадка.

 

Влияние температуры

 

ПР является постоянной величиной при постоянной температуре. С увеличением температуры ПР возрастает, поэтому осаждение лучше проводить из охлажденных растворов.

 

Растворение осадков

 

Правило произведения растворимости важно для переведения труднорастворимых осадков в раствор. Предположим, что надо растворить осадок BaСO₃. Раствор, соприкасающийся с этим осадком, насыщен относительно BaСO₃.
Это означает, что [Ba²⁺] • [CO₃^2-] = ПРBaCO₃.

Если добавить в раствор кислоту, то ионы H⁺ свяжут имеющиеся в растворе ионы CO₃^2- в молекулы непрочной угольной кислоты:

 

2H⁺ + CO₃^2- ® H₂CO₃ ® H₂O + CO₂­

 

Вследствие этого резко снизится концентрация иона CO₃^2- , ионное произведение станет меньше величины ПРBaCO₃. Раствор окажется ненасыщенным относительно BaСO₃ и часть осадка BaСO₃ перейдет в раствор. При добавлении достаточного количества кислоты можно весь осадок перевести в раствор. Следовательно, растворение осадка начинается тогда, когда по какой-либо причине ионное произведение малорастворимого электролита становится меньше величины ПР. Для того, чтобы растворить осадок, в раствор вводят такой электролит, ионы которого могут образовывать малодиссоциированное соединение с одним из ионов труднорастворимого электролита. Этим объясняется растворение труднорастворимых гидроксидов в кислотах

 

Fe(OH)₃ + 3HCl ® FeCl₃ + 3H₂O

 

Ионы OH^- связываются в малодиссоциированные молекулы H₂O.

 

Таблица. Произведение растворимости (ПР) и растворимость при 25°С некоторых малорастворимых веществ

 

Формула	Растворимость	ПР моль / л
AgBr	7,94 • 10 -7	6,3 • 10 -13
AgCl	1,25 • 10 -5	1,56 • 10 -10
AgI	1,23 • 10 -8	1,5 • 10 -16
Ag2CrO4	1,0 • 10 -4	4,05 • 10 -12
BaSO4	7,94 • 10 -7	6,3 • 10 -13
CaCO3	6,9 • 10 -5	4,8 • 10 -9
PbCl2	1,02 • 10 -2	1,7 • 10 -5
PbSO4	1,5 • 10 -4	2,2 • 10 -8

 

ИОННЫЕ РЕАКЦИИ. ГИДРОЛИЗ

 

Ионные реакции в растворе

 

Реакции ионного обмена - это реакции между ионами, образовавшимися в результате диссоциации электролитов.

 

Правила составления ионных уравнений реакций

 

1. Нерастворимые в воде соединения (простые вещества, оксиды, некоторые кислоты, основания и соли) не диссоциируют.

2. В реакциях используют растворы веществ, поэтому даже малорастворимые вещества находятся в растворах в виде ионов.

3. Если малорастворимое вещество образуется в результате реакции, то при записи ионного уравнения его считают нерастворимым.

4. Сумма электрических зарядов ионов в левой и в правой части уравнения должна быть одинаковой.

 

Порядок составления ионных уравнений реакции

 

1. Записывают молекулярное уравнение реакции

 

MgCl₂ + 2AgNO₃ ® 2AgCl + Mg(NO₃)₂

 

2. Определяют растворимость каждого из веществ с помощью таблицы растворимости

 

p		p		H		p
MgCl2	+	2AgNO3	®	2AgCl	+	Mg(NO3)2

 

3. Записывают уравнения диссоциации растворимых в воде исходных веществ и продуктов реакции:

 

MgCl₂ «Mg²⁺ + 2Cl^-

AgNO₃ «Ag⁺ + NO₃^-

Mg(NO₃)₂ «Mg²⁺ + 2NO₃^-

 

4. Записывают полное ионное уравнение реакции

 

Mg²⁺ + 2Cl^- + 2Ag⁺ + 2NO₃^- ® 2AgCl¯ + Mg²⁺ + 2NO₃^-

 

5. Составляют сокращенное ионное уравнение, сокращая одинаковые ионы с обеих сторон:

 

Mg²⁺ + 2Cl^- + 2Ag⁺ + 2NO₃^- ® 2AgCl¯ + Mg²⁺ + 2NO₃^-

 

Ag⁺ + Cl^- ® AgCl¯