Гетерогенные равновесия в системе «осадок- раствор»

Что такое гетерогенные системы? Гетерогенные системы – системы, состоящие из нескольких фаз. Гетерогенное равновесие – равновесие, устанавливающееся на границе раздела фаз.

Классификация растворов по признаку насыщенности РАСТВОРЫ Ненасыщенные НасыщенныеПересыщенные Растворимость – способность вещества образовывать растворы с другими веществами. Молярная растворимость S – количество растворенного вещества, содержащееся в 1 л его насыщенного раствора, моль/л От каких факторов зависит растворимость вещества?

Равновесие «осадок-раствор» Осадок Раствор Растворение Осаждение CaCO 3 (тв.) Ca 2+ (aq) + CO 3 2- (aq)

Произведение растворимости BaSO 4 Ba 2+ + SO 4 2- ПР (BaSO 4 ) = [Ba 2+ ] [SO 4 2- ] = 1, (25 °С) K s (BaSO 4 ) = [Ba 2+ ] [SO 4 2- ] = 1, (25 °С) ПР K ° s L Произведение растворимости есть величина постоянная при постоянной t° Ca 3 (PO 4 ) 2 3Ca PO 4 3- K s (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = [Ca 2+ ] 3 [PO 4 3- ] 2 = (25 °С)

Сравниваем растворимость Соединение KsKsKsKs S, моль/л CaSO 4 2, SrSO 4 3, , PbSO 4 1, , BaSO 4 1, ,

Сравниваем растворимость Соединение KsKsKsKs S, моль/л AgCl 1, , Ag 2 MoO 4 2, , Ag 2 SO 3 1, , Ag 3 PO 4 1, ,

Рассчитываем растворимость Рассчитайте растворимость AgCl K s = 1, при 25 °С K s = [Ag + ][Cl - ] =1, AgCl Ag + + Cl - [Ag + ][Cl - ] =1, x = [Ag + ] = [Cl - ] x 2 = 1, x = 1, = 1, (моль/л) S (AgCl) = 1, моль/л

Рассчитываем растворимость Рассчитайте растворимость Ag 3 PO 4 K s = 1, при 25 °С K s = [Ag + ] 3 [PO 4 3- ] =1, Ag 3 PO 4 3Ag + + PO 4 3- [Ag + ] 3 [PO 4 3- ] =1, x = [PO 4 3- ] x 4 = 1, x = (1, ) = 0, = 6, (моль/л) 4 S (Ag 3 PO 4 ) = 6, моль/л

Условия осаждения BaSO 4 Ba 2+ + SO 4 2- Ионное произведение = с(Ba 2+ )c(SO 4 2- ) Если с(Ba 2+ )c(SO 4 2- ) > K s осадок выпадает Если с(Ba 2+ )c(SO 4 2- ) < K s осадок не выпадает X n Y m nX m+ + mY n- Если с n (X m+ )c m (Y n- ) > K s осадок выпадает

Влияние одноименного иона. Солевой эффект Растворимость малорастворимого электролита уменьшается при введении в раствор сильных электролитов, содержащих одноименные ионы Солевой эффект: растворимость осадков увеличивается при введении в раствор сильных электролитов, не имеющих с осадком общих ионов BaSO 4 при введении в раствор KNO 3, NaCl и т.д.

Растворение осадка CaCO 3 + 2H + = Ca 2+ + CO 2 + H 2 O Al(OH) 3 + OH - = [Al(OH) 4 ] - CaCl 2 + (NH 4 ) 2 SO 4 = CaSO NH 4 Cl CaSO 4 + (NH 4 ) 2 SO 4 = (NH 4 ) 2 [Ca(SO 4 ) 2 [ 1. Изменение рН 2. Комплексообразование

Изменение состава осадка Осадок 1 Осадок 2

Задача 1 на осаждение Для обнаружения иона Са 2+ смешали равные объемы 0,01 М растворов CaCl 2 и K 2 SO 4. Выпадет ли осадок СаSО 4 ? При смешивании исходных растворов общий объем системы увеличился в 2 раза, поэтому концентрации K 2 SO 4 и СаCl 2 уменьшились в 2 раза: c (K 2 SO 4 ) = 0,005 моль/л = 5 10 –3 моль/л c (CaCl 2 ) = 0,005 моль/л = 5 10 –3 моль/л 1 моль СаCl 2 1 моль ионов Са 2+, 1 моль K 2 SO 4 1 моль ионов SO 4 2– c (SO 4 2– ) = 0,005 моль/л = 5 10 –3 моль/л c (Ca 2+ ) = 0,005 моль/л = 5 10 –3 моль/л 2,5 10 –5 Ионное произведение будет равно 2,5 10 –5, 6,1 10 –5 а Ks (CaSO4) = 6,1 10 –5. Осадок не образуется

Задача 2 на осаждение Для обнаружения иона Са 2+ смешали равные объемы 0,1 М раствора CaCl 2 и 0,01 М K 2 SO 4. Выпадет ли осадок СаSО 4 ? При смешивании исходных растворов общий объем системы увеличился в 2 раза, поэтому концентрации K 2 SO 4 и СаCl 2 уменьшились в 2 раза: c (K 2 SO 4 ) = 0,005 моль/л = 5 10 –3 моль/л c (CaCl 2 ) = 0,05 моль/л = 5 10 –2 моль/л 1 моль СаCl 2 1 моль ионов Са 2+ 1 моль K 2 SO 4 1 моль ионов SO 4 2– c (SO 4 2– ) = 0,005 моль/л = 5 10 –3 моль/л c (Ca 2+ ) = 0,05 моль/л = 5 10 –2 моль/л 2,5 10 –4 Ионное произведение будет равно 2,5 10 –4, 6,1 10 –5 а Ks (CaSO4) = 6,1 10 –5. Осадок образуется

Спасибо за внимание!

Произведение растворимости для некоторых веществ при 25 С Вещество KsKs KsKs KsKs AgBr6 10 –13 CaSO –5 Mn(OH) –14 AgCl1,8 10 –10 CdS7,9 10 –27 MnS1,4 10 –15 Ag 2 CO –12 Cr(OH) 3 6,7 10 –31 Ni(OH) 2 1,6 10 –14 Ag 2 CrO 4 4,4 10 –12 Cu(OH) 2 5,6 10 –20 NiS1,8 10 –21 AgI1,1 10 –16 CuS4 10 –38 PbCl 2 1,6 10 –5 Ag 3 PO 4 1,8 10 –18 Cu 2 S2 10 –47 PbCO 3 1,5 10 –13 Ag 2 S7,2 10 –50 FeCO 3 2,5 10 –11 PbCrO 4 1,8 10 –14 Ag 2 SO 4 7,7 10 –5 Fe(OH) 2 1,4 10 –15 Pb(OH) 2 3,4 10 –28 Al(OH) –33 Fe(OH) –38 PbS1 10 –29 BaCO –9 FeS4 10 –19 PbSO 4 1,6 10 –8 BaCrO 4 1,6 10 –10 Hg 2 Cl –18 Sn(OH) –26 BaSO 4 1,1 10 –10 HgS4 10 –53 SnS1 10 –28 CaCO 3 4,8 10 –9 Hg 2 SO 4 6,2 10 –7 SrCO –9 CaF –11 Li 2 CO 3 1,7 10 –3 SrSO –7 CaHPO –6 MgCO –5 ZnCO –11 Ca(OH) 2 5,5 10 –6 Mg(OH) 2 5,5 10 –12 Zn(OH) –16 Ca 3 (PO 4 ) –25 MnCO 3 5,5 10 –10 ZnS1,1 10 –24