Лабораторная работа № 9 произведение растворимости. Гидролиз

Подавляющее большинство электролитов обладает ограниченной растворимостью. На практике часто встречаются гетерогенные системы, в которых осадок малорастворимого электролита находится в равновесии с насыщенным раствором этого электролита. В условиях равновесия эти два процесса протекают с одинаковыми скоростями

CaCO₃ ↔ Ca ²⁺ + CO₃ ^2-

твердая раствор

фаза

и могут быть описаны константой равновесия – ее называют произведением растворимости и обозначают ПР.

Константа равновесия гетерогенного процесса определяется произведением активностей ионов в растворе и не зависит от активности твердого компонента:

К = = ПР _СаСО

Так как растворимость малорастворимых солей мала, то коэффициенты активности близки к единице и активности могут быть заменены концентрациями:

ПР _СаСО = [Ca²⁺] ^. [CO₃^2-] = 4,8^.10^-9

Произведение растворимости как константа равновесия зависит от природы электролита и от температуры, но не зависит от активности ионов в растворе.

Осадок малорастворимого электролита образуется лишь в том случае, если произведение концентрации ионов больше ПР и прекращается, когда эти величины становятся равными :

[Ca²⁺] ^. [CO₃^2-] > ПР _СаСО

И осадок не образуется, если произведение концентрации ионов значительно меньше ПР :

[Ca²⁺] ^. [CO₃^2-] < ПР _СаСО

Произведение растворимости

Опыт 1. В три пробирки налить по 2 мл 0,1 М растворов: в одну – хлорида кальция, в другую – хлорида стронция, в третью – хлорида бария. В каждую из пробирок прибавить равный объем насыщенного раствора сульфата кальция.

Раствор в первой пробирке остается прозрачным, во второй пробирке через некоторое время появится муть, в третьей пробирке сейчас же выпадает осадок.

Повторить опыт, добавив в три пробирки с теми же хлоридами насыщенный раствор сульфата стронция. Через некоторое время муть появится только в третьей пробирке (с хлоридом бария). Написать уравнения реакций. Объяснить результаты опытов, используя величины произведения растворимости сульфатов.

Опыт 2. Налить в две пробирки раствор хлорида бария, после чего прилить в первую из них раствор сульфата натрия, а во вторую – карбоната натрия. Слив раствор с осадков (декантации) обработать их раствором уксусной кислоты. Составить уравнения реакций образования осадков сульфата и карбоната бария. Что происходит при действии на осадки уксусной кислоты? Почему? Написать уравнения реакций.

Опыт 3. Смешайте по 1 мл раствора нитрата свинца и 3 мл раствора хлорида натрия и декантируйте раствор с осадка хлорида свинца. Раствор разделите на 3 части. К одной прилейте 2-3 капли раствора HСl, чтобы убедиться в полноте осаждения. Ко второй прилейте 2-3 капли раствора сульфида аммония и к третьей - столько же раствора сульфата аммония. Объясните наблюдаемые явления.

Опыт 4. В две пробирки налейте по 1 мл раствора хлорида магния. В одну из них добавьте несколько кристалликов хлорида аммония и, встряхивая, добейтесь их растворения. Затем в каждую из пробирок прилейте по 2 мл раствора аммиака. Как объяснить, почему осадок выпадает в пробирке, в которой отсутствует хлорид аммония?

Гидролиз