Применение хлорида кальция и сульфата магния в качестве антидотов.

Антидоты – лекарственные препараты, применяемые для лечения при отравлениях. При этом образуются менее- или нетоксичные осадки или комплексные соединения.

а) 5-10% водный раствор кальция хлорида назначают при попадании в организм щавелевой кислоты или ее солей, а также фторид-ионов:

Ca²⁺ + C₂O₄^2- = CaC₂O₄ ↓

Ca²⁺ + 2F^- = CaF₂ ↓

б) при отравлении растворимыми солями бария или свинца желудок промывают 1% раствором сульфата магния:

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄ ↓

Рb²⁺ + SO₄^2- = РbSO₄ ↓

Решение задач.

Алгоритм составления выражения для K_S.

а) для солей из двух ионов KtAn; KtAn ↔ Kt⁺ + An^-: K_S = [Kt⁺] · [ An^-] = х²;

б) для солей из трех ионов KtAn₂; KtAn₂ ↔ Kt²⁺ + 2An^-: K_S = [ Kt²⁺] · [ An^-]² = х · (2х)² = 4 х³

аналогично для Kt₂An;

в) для солей из четырех ионов KtAn₃: KtAn₃ ↔ Kt²⁺ + 3An^-: K_S = х · (3х)³ = 27х⁴

аналогично для Kt₃An;

г) для солей из пяти ионов Kt₂An₃: Kt₂An₃ ↔ 2Kt²⁺ + 3An^-: K_S = (2х)² · (3х)³ = 108 х⁵

аналогично для Kt₃An₂;

Вычисление растворимости по константе растворимости.

План решения:

1. Выразить растворимость через Х моль/л.

2. Написать уравнение диссоциации малорастворимого сильного электролита. Определить концентрации ионов в растворе по уравнению.

3. Записать формулу для константы растворимости данного малорастворимого сильного электролита.

4. В формулу для K_S подставить значения концентрации ионов.

5. Выразить из этой формулы значение для Х (растворимость в моль/л).

6. Вычислить значение растворимости в моль/л и в г/л.

 

Задача 1. Произведение растворимости равно 1,0^.10^-97. Вычислите растворимость сульфида висмута в молях и в граммах на литр насыщенного раствора.

Дано: KS (Bi2S3) = 1,0.10-97 ------------------------- S (Bi2S3) -?	Решение: 1). Пусть растворимость равна Х моль/л. 2). Для сульфида висмута (III)
х 2х 3х Bi2S3 ó 2Bi3+ + 3S2- тв.соль ионы в растворе

3). K_S = [Bi³⁺]² · [S^2-]³

4). K_S = (2х)² · (3х)³= 108х⁵, 5). х =.

6) х = = 1,56 · 10^-20. S (Bi₂S₃) = 1,56 · 10^-20 моль/л.

М (Bi₂S₃) = 691 г/моль. S (Bi₂S₃) = 1,56 · 10^-20 х 691 = 1,1 · 10^-17 г/л.

Вычисление константы растворимости по растворимости вещества.

План решения:

1. Выразить растворимость в моль/л, если по условию она приведена в других единицах.

2. Написать уравнение диссоциации малорастворимого сильного электролита. Выразить растворимость через Х моль/л. Определить концентрации ионов в растворе по уравнению.

3. Записать формулу для константы растворимости данного малорастворимого сильного электролита.

4. Подставить в формулу для K_S значения концентраций ионов, выраженные через Х.

5. Вычислить значение константы растворимости.

 

Задача 2. В 1000 мл насыщенного водного раствора, полученного при 25⁰С, содержится 8,8^.10^{-7 г бромида серебра. Вычислите произведение растворимости бромида серебра.}

Дано: S (AgBr) = 8,8.10-7 г ------------------------- KS (AgBr) -?	Решение: 1).
2) х х х AgBr ↔ Ag+ + Br- тв.соль ионы в растворе

3). K_S = [Ag⁺] · [Br^-] 4). K_S = х · х = х² 5) K_S = (4,7 · 10^-9)² = 2,2 · 10^-17.

Образование осадков.

План решения.

1. Вычислить концентрацию веществ в первый момент после смешивания, т.к. при смешивании общий объем раствора увеличивается, соответственно изменяется концентрация.

2. Вычислить концентрации ионов, образующих сильный малорастворимый электролит, после смешивания.

3. Написать уравнение диссоциации малорастворимого сильного электролита. Записать формулу для константы растворимости данного малорастворимого сильного электролита.

4. Вычислить значение П_с - реальное произведение ионов. Формула для П_с соответствует формуле для K_S. Подставить в формулу значения концентраций ионов.

5. Сравнить значения K_S и П_с. Если:

П_с > K_S – пересыщенный раствор, осадок выпадает,

П_с < K_S – ненасыщенный раствор, осадок не выпадает,

П_с = K_S – насыщенный раствор, состояние равновесия.

 

 

Задача 3. Образуется ли осадок при смешивании 100 мл раствора хлорида кальция с молярной концентрацией 6,0 ∙ 10^-3 моль/л и 50 мл фосфата натрия с молярной концентрацией 4,0 ∙ 10^-3 моль/л. K_s (Ca₃ (PO₄)₂) = 2,0 ∙ 10^-29.

 

Решение.

1. В первый момент после смешивании общий объем увеличивается (V_cмеси=0,1+0,05=0,15л), а концентрации уменьшаются:

; С (CaCl₂) = = 0,004 моль/л = 4,0 ∙ 10^-3моль/л;

С (Na₃PO₄) = = 0,0013 моль/л = 1,33 ∙ 10^-3 моль/л.

2. Малорастворимый электролит – фосфат кальция.

С (Ca²⁺) = 4,0 ∙ 10^-3моль/л, С(PO₄³⁺) = 1,33 ∙ 10^-3моль/л

3. х 3х 2х

Ca₃(PO₄)₂ ó 3Ca²⁺ + 2PO₄^3-

тв.соль ионы в растворе

K_S = [Ca²⁺]³ [PO₄^3-]²

4. П_с = (4,0 ∙ 10^-3)³ ∙ (1,33 ∙ 10^-3)² = 1,14 ∙ 10^-13.

5. П_с > K_S – пересыщенный раствор, осадок выпадает

 

Задача 4. Образуется ли осадок при смешивании равных объемов хлорида кальция с молярной концентрацией 2,0 ∙ 10^-6 моль/л и фосфата натрия с молярной концентрацией 1,0 ∙ 10^-6 моль/л. K_s (Ca₃ (PO₄)₂) = 2,0 ∙ 10^-29.

 

Решение.

1. При смешивании равных объемов общий объем увеличивается в два раза, а концентрации уменьшаются в два раза. С (CaCl₂) = 1,0 ∙ 10^-6моль/л, С (Na₃PO₄) = 5,0 ∙ 10^-7 моль/л.

2. Малорастворимый электролит – фосфат кальция.

С (Ca²⁺) = 1,0 ∙ 10^-6моль/л, С(PO₄^3-) = 5,0 ∙ 10^-7моль/л

3. х 3х 2х

Ca₃(PO₄)₂ ó 3Ca²⁺ + 2PO₄^3-

тв.соль ионы в растворе

K_s = С(Ca²⁺)³ · С(PO₄^3-)².

4. П_с = С(Ca²⁺)³ · С(PO₄^3-)² = (1,0 ∙ 10^-6)³ ∙ (5,0 ∙ 10^-7)² = 2,5 ∙ 10^-31

5. П_с < K_S – ненасыщенный раствор, осадок не выпадает.