Решение

Равновесие в системе осадок – насыщенный водный раствор малорастворимого сильного электролита AgCl описывается уравнением:

AgCl ↔ Ag⁺ + Cl^–

^{тв. насыщ.р-р}

S(AgCl) = [Ag⁺] = [Cl^–]

Так как K_s^о(AgCl) = a(Ag⁺)a(Cl^–) = [Ag⁺]·f (Аg⁺)·[Cl^–]·f (Cl^–) = = S²(AgCl)·f (Аg⁺)·f (Cl^-), то

S(AgCl) = = 1,33·10^-5 моль/л

[Ag⁺] = [Cl^–] = 1,33·10^-5 моль/л

8. Вычислите K_s^о(Ag₃PO₄), если в 100 мл насыщенного водного раствора содержится 0,200 мг соли. Коэффициенты активности ионов примите равными единице.

Решение

Равновесие в системе осадок – насыщенный водный раствор малорастворимого сильного электролита Ag₃PO₄ описывается уравнением:

Ag₃PO₄ ↔ 3Ag⁺ + PO₄^3-

^{тв. насыщ.р-р}

Для нахождения K_s^о(Ag₃PO₄) необходимо знать равновесные концентрации ионов соли в насыщенном водном растворе, которые равны:

[Ag⁺] = 3S(Ag₃PO₄), а [PO₄^3-] = S(Ag₃PO₄), а

S(Ag₃PO₄) = =

= 4,78·10^-6 моль/л

K_s^о(Ag₃PO₄)=a³(Ag⁺)·a(PO₄^3-)=[Ag⁺]³·f ³(Аg⁺)·[PO₄^3-]·f (PO₄^3-) =

= 3³·S³(Ag₃PO₄)·f ³(Аg⁺)·S(Ag₃PO₄)·f (PO₄^3-)=

=27·S⁴(Ag₃PO₄)·f ³(Аg⁺)·f (PO₄^3-)=27·(4,77·10^-6)⁴·1,00³·1,00= 1,40·10^-20

9. Определите, образуется ли осадок при добавлении к 100 мл раствора хлорида бария с молярной концентрацией С(BaCl₂) = 0,100 моль/л 1,00 мл раствора сульфата натрия с массовой концентрацией 1,45 г/л. Коэффициенты активности ионов примите равными единице.

Решение

Осадок сульфата бария образуется согласно уравнению реакции

Ba²⁺ + SO₄^2- ↔ BaSO₄,

если в растворе после смешивания реагентов

a(Ba²⁺) a(SO₄^2-) > K_s^о(BaSO₄).

1. Вычисляем молярную концентрацию сульфата натрия в исходном растворе:

С(Na₂SO₄) = ρ(Na₂SO₄) / M(Na₂SO₄) = 1,45/142,04 = 0,0102 моль/л.

2. Вычисляем молярные концентрации ионов Ba²⁺ и SO₄^2- в растворе после смешивания растворов хлорида бария и сульфата натрия:

[Ba²⁺] = C*(BaCl₂) = моль/л

[SO₄^2–] = C*(H₂SO₄) = = 1,01·10^–4 моль/л.

Находим активности ионов Ba²⁺ и SO₄^2- в растворе, их произведение и сравниваем его с величиной K_s^о(BaSO₄):

a(Ba²⁺) = [Ba²⁺]·f(Ba²⁺) = 0,0990·1,00 = 0,0990 моль/л

a(SO₄^2-) = [SO₄^2-]·f(SO₄^2-) = 1,01·10^–4·1,00 = 1,01·10^–4 моль/л

a(Ba²⁺)·a(SO₄^2-) = 0,0990·1,01·10^–4 = 1,00·10^-5

Так как 1,00·10^-5 > K_s⁰(BaSO₄) = 1,0,5·10^-10, то осадок BaSO₄ в данных условиях образуется.

10. Образуется ли осадок сульфида серебра при пропускании сероводорода через насыщенный раствор хлорида серебра, если концентрация сульфид-ионов в водном растворе сероводорода равна 1,20·10^-13моль/л? Коэффициенты активности ионов примите равными единице.

Решение

Осадок сульфида серебра может образоваться согласно уравнению:

2Ag⁺ + S^2- ↔ Ag₂S,

если в растворе после смешивания реагентов a²(Ag⁺)a(S^2-) > K_s^о(Ag₂S) = 6,31·10^-50

1. Находим равновесную концентрацию ионов Ag⁺ в насыщенном водном растворе AgCl из выражения K_s^о(AgCl) = a(Ag⁺) a(Cl^-) = [Ag⁺]·f(Аg⁺)·[Cl^-]·f(Cl^-) = S²(AgCl) f(Аg⁺)·f(Cl^-):

[Ag⁺]= S(AgCl) =1,33·10^-5 моль/л

2. Находим активности ионов Ag⁺ и S^2-, их произведение и сравниваем его с величиной K_s^о(Ag₂S):

a(Ag⁺) = [Ag⁺]·f(Аg⁺) = 1,33·10^–5·1,00 = 1,33·10^–5 моль/л

a(S^2-) = [S^2-]·f(S^2-) = 1,20·10^–13·1,00 = 1,20·10^–13 моль/л

a²(Ag⁺) a(S^2-) = (1,33·10^-5)²·1,20·10^-13 = 2,10·10^-23

Так как 2,10·10^-23 > K_s^о(Ag₂S) = 6,31·10^-50, то осадок Ag₂S в данных условиях образуется.

11. Рассчитайте степень ионизации и рН водного раствора уксусной кислоты с массовой долей растворенного вещества равной 1,00%. Плотность раствора примите равной 1,00 г/мл. Коэффициенты активности ионов примите равными единице.