Факторы, влияющие на растворимость осадков

1. Одноименный ион

2. Солевой эффект

3. Присутствие сильной кислоты

Влияние одноименного иона на растворимость осадка

Пример 15. Вычислить [Ba²⁺] : а) в воде; б) в присутствии

0,1 М Na₂SO₄;

Решение.

а) BaSO₄  [Ba²⁺]·[SO₄^2–] ; ПР = [Ba²⁺]·[SO₄^2–] = x²;

ПР = 1,08·10^–10; [Ba²⁺] == 1,04·10^–5моль/л;

б) если [SO₄^2–] = 10^–1М, то

[Ba²⁺] =моль/л.

Одноименный ион - понижает растворимость осадка.

Солевой эффект

- повышение растворимости осадка в присутствии постороннего

электролита.

ПР записывается как произведение активностей ионов (a =C·ƒ):

ПР = [Ba²⁺]·ƒ_II[SO₄^2–]·ƒ_II;

ионную силу, создаваемую посторонним электролитом рассчитываем по формуле:

;

коэффициенты активности рассчитываем по формулам

lgƒ = или при μ ≤ 0,005 :lgf = – 0,5z², или

берем из таблицы 1.

Рассчитываем концентрацию ионов над осадком

([Ba²⁺] = [SO₄^2–] = x):

[Ba²⁺][SO₄^2–] = x =.

Пример 16. Во ск. раз растворимостьBaSO₄в 0,1 М растворе КNО₃больше, чем в чистой воде?

Решение.

μ= ½{[K⁺]·1²+ [NO₃^–]·1²} = ½(0,1 + 0,1) = 0,1;

Из таблиц: = 0,33; [Ba²⁺] = [SO₄^2–] =x;

x²=;x= 3,2·10^–5;

В воде: [Ba²⁺] == 1,04·10^–5моль/л;

3,2·10^–5/1,04·10^–5≈ 3.

Солевой эффект : растворимость повысилась в 3 раза.

Вопросы и упражнения для самоконтроля

1.Какова концентрация [H⁺] в 0,1 н раствореHCN, если ее константа диссоциации К = 7·10^–10?

Ответ:8,4·10^–6.

2. Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,01 М растворе составляет 4,15%. Вычислите константу диссоциации.

Ответ: 1,8·10^–5.

3. При какой концентрации (в моль/л) уксусной кислоты в растворе степень ее диссоциации составит 0,01? При какой концентрации степень диссоциации будет в 2 раза больше ? (К = 1,8·10^–5).

Ответ:0,178; 0,044.

4. При какой концентрации муравьиной кислоты (в моль/л) 95% ее будут находиться в недиссоциированном состоянии? (K= 2,1·10^–4).

Ответ:0,08.

5. Вычислите концентрацию [H⁺] и α в 1%-ном растворе уксусной кислоты. Плотность раствора принять равной 1; К = 1,8·10^–5.

Ответ: 1,7·10³.

6. Чему равна концентрация [ОH^–] в 0,05 н раствореNH₄OH(K=1,8·10^–5), содержащем 0,1 моль/лNH₄Cl? Во сколько раз присутствиеNH₄Clпонижает эту концентрацию? (вычисления произведите приближенно, без учета коэффициентов активности ионов).

Ответ: 9·10^–6; ~ в 105 раз.

7. Вычислите концентрацию [H⁺] и α в 1,5%-ном растворе СН₃СООН (ρ ≈ 1), к 1 л которого добавлено 20,5 г СН₃СООNa, диссоциирующего на 80 %.

Ответ: 2,25·10^–5; 9·10^–5.

8. Сколько воды нужно прибавить к 300 мл 0,2 М раствора уксусной кислоты, чтобы степень диссоциации кислоты удвоилась?

Ответ:900.

9. При 100⁰С давление пара раствора, содержащего 0,05 моля сульфата натрия в 450 г воды, равно 100,8 кПа. Определите кажущуюся степень диссоциацииNa₂SO₄.

Ответ:0,75.

10. Каково будет при 100⁰ С давление пара раствора. содержащего 2,5 г гидроксида натрия в 90 г воды, если кажущаяся степень диссоциацииNaОН в этом растворе равна 80%?

Ответ: 98,8.

11. Давление пара раствора, содержащего 16,76 г Са(NO₃)₂в 250 г воды, составляет 1,90 кПа при 17⁰С. Вычислить степень диссоциации соли, если известно, что давление пара воды при той же температуре составляет 1,93 кПа.

Ответ:,33.

12. Вычислите давление пара 10%-ного раствора нитрата бария при 28⁰С. Давление пара воды при той же температуре составляет 3,77 кПа. Степень диссоциации соли 0,575.

Ответ: 3,71.

13. Температура кипения раствора, содержащего 9,09 г KNO₃в 100 воды, равна 100,8⁰С. Вычислите кажущуюся степень диссоциации нитрата калия в этом растворе.

Ответ:0,71.

14. Раствор, содержащий 0,53 г карбоната натрия в 200 г воды, замерзает при – 0,13⁰С. Вычислите кажущуюся степень диссоциацииNa₂CO₃в этом растворе.

Ответ:0,895.

15. Вычислите температуру кипения 3,38%-ного раствора нитрата кальция, если соль диссоциирована на 65%

Ответ:100,255.

16. Раствор, содержащий 1,23 г нитрата цинка в 100 г воды, кипит при 100,090⁰С. Вычислите степень диссоциации соли в растворе.

Ответ:0,83.

17. Раствор, содержащий 1,005 моля азотной кислоты в 10 л воды, замерзает при – 0,350⁰С. Вычислите степень диссоциацииHNO₃в растворе.Ответ:0,87.

18.При растворении 0,1 моля NaClв 1000 г воды соль диссоциирует на 85%. Вычислите температуру замерзания раствора .

Ответ:– 0,344.

19. Вычислите (в кПа) осмотическое давление при 18,5⁰С раствора, в 5 л которого содержится 62,4 гCuSO₄· 5H₂O. Кажущаяся степень диссоциации соли в растворе 0,38.

Ответ: 167,2.

20. Вычислите (в кПа) осмотическое давление при 17,5⁰С раствора, в 500 мл которого содержится 5,35 гKIO₃. Вычислите изотонический коэффициент и кажущуюся степень диссоциации соли в растворе.

Ответ:1,83; 0,83.

21. Вычислите степень диссоциации соли , если в 0,01 н растворе KNO₃при 37⁰Cосмотическое давление составляет 48,8 кПа.

Ответ:0,90.

22. Вычислите осмотическое давление 0,04%-ного раствора НClпри 37⁰С, при полной диссоциации НCl. Плотность раствора принять равной единице.

Ответ: 59,6.

23. Вычислите молярную концентрацию раствора некоторого неэлектролита, изотоничного 0,05 н раствору Pb(NO₃)₂.Степень диссоциации соли в растворе 0,72.

Ответ:0,061.

24.В каком объеме раствора должен быть растворен 1 моль сахара, чтобы раствор был изотоничен с 0,1 н раствором LiCl, степень диссоциации которого в растворе равна 0,9?

Ответ:5,26 л.

25.Чему равна ионная сила растворов, содержащих в 1 л раствора: а) 0,1 моль КСl; б) 0,1 моль К₂SО₄; в) 0,1 моль МgSО₄; г) 0,1 моль АlСl₃; д) 0,01 моль К₂SО₄+ 0,01 мольAl₂(SО₄)₃?

Ответ: а) 0,1; б) 0,3; в) 0,4; г) 0,6; д) 0,18.

26. Чему равны активности Са²⁺и Сl^–-ионов в 0,02 н растворе СаСl₂?

Ответ:0,0054; 0,0172.

Указание.При решении задачи необходимо вычислить ионную силу раствора и по ней путем интерполяции данных табл. 1 найти коэффициенты активности двухзарядного (Са²⁺) и однозарядного (Сl^–) ионов.

27. Вычислить концентрацию [H⁺], если [ОH^–] в моль/л, равна:

а) 4·10^–10; б) 1,6·10^–13; в) 5·10^–6; г) 3,2·10^–7;

Ответ:а) 2,5·10^–5; б) 6,25·10^–2; в) 2·10^–9; г) 3,12·10^–8;

28. Вычислить концентрацию [ОH^–], если [H⁺] в моль/л, равна:

а) 10^–8; б) 2·10^–4; в) 8·10^–7; г) 0,4·10^–11;

Ответ:а) 1·10^–6; б) 5·10^–11; в) 1,25·10^–8; г) 2,5·10^–3;

29. Вычислить рН растворов НСl, считая диссоциацию полной для:

а) 0,01 н; б) 0,005 н; в) 0,0025н.

Ответ: а) 2; б) 2,3; в) 2,6;

30. Вычислить рН растворов КОН, считая диссоциацию полной для: а) 0,01 н; б) 0,04 н; в) 0,0001 н.

Ответ: а) 12; б) 11,6; в) 10;

31. Исходя из констант диссоциации слабых электролитов вычислить рН следующих растворов: а) 0,25 н СН₃СООН, К = 1,8·10^–5;

б) 0,01 н НСN, К = 7,2·10^–10; в) 0,01 МNH₄OH,K= 1,8·10^–5;

Ответ: а) 2,67; б) 5,57; в) 10,64.

32. Вычислить рН 0,1 н раствора HCN(К = 7,2·10^–10), к 1 л которого прибавили 0,1 моляKCN, диссоциирующего при этом на 90%.

Ответ:9,1.

33. Определите рН раствора, полученного при смешивании равных объемов 0,02 М раствора КОН и 0,1 М раствора NH₄OH.

Ответ:12.

34. Вычислите растворимость АgIв моль/л и г/л, если

ПР_AgI=1,5·10^–16.

Ответ:1,2·10^–8, 2,8·10^–6.

35. Вычислите растворимость СаSО₄в моль/л и г/л, если

ПР СаSО₄=6,1·10^–5.

Ответ:2,3·10^–3, 2,5.

36. Вычислите произведение растворимости Fe(OH)₂, если в100 мл

его насыщенного раствора содержится 9,6·10^–5. г этого гидроксида.

Ответ:4,76·10^–15.

37. Вычислите произведение растворимости PbI₂, если в100 мл

его насыщенного раствора содержится 0,0268 г ионов свинца.

Ответ:8,79·10^–9.

38.Образуется ли осадок иодида серебра, если смешать равные объемы 0,002 н растворов KIAgClO₄? (ПР_AgI=1,5·10^–16).

39. Вычислите концентрацию ионов бария после прибавления к 1 л насыщенного раствора BaSO₄0,1 моляH₂SO₄. Степень диссоциации кислоты α = 0,6. (ПРBaSO₄= 1,1·10^–10).

Ответ:1,8·10^–9.

40. Как повлияет на растворимость СаС₂О₄присутствие в растворе КСlв концентрации 0,1 моль? (ПРСаС₂О₄ = 1,5·10^–16).

Ответ :увеличится в ~ 3 раза.