В каком объеме насыщенного раствора ag2s содержится 1 мг растворенной соли

Примеры решения задач

Задача 3.1. Растворимость гидроксида магния Mg(OH)2 при 18 оС равна

1,7∙10 –4 моль/л. Найти ПР Mg(OH)2 при этой температуре.

Решение: При растворении каждого моля Mg(OH)2 в раствор переходит 1 моль ионов Mg+2 и вдвое больше ионов ОН–.

Mg(OH)2 Mg2+ + 2 OH–

Следовательно, в насыщенном растворе Mg(OH)2

[Mg2+] = 1,7∙10-4 моль/л; [OH–] = 3,4∙10– 4 моль/л.

Отсюда .

Задача 3.2. . Вычислить растворимость соли (в моль/л и в г/л) при указанной температуре.

Решение: Обозначим растворимость соли через s (моль/л). Тогда в насыщенном растворе PbI2 cодержится s моль/л ионов Pb2+ и 2s моль/л ионов I–.

PbI2 Pb+2+2I–

s s 2s

ПР=[Pb2+][I–]2 = 4s3

; .

Растворимость PbI2, выраженная в г/л, составляет 1,3∙10-3∙461 = 0,6 г/л.

Задача 3.3. Во сколько раз растворимость CaC2O4 в 0,1 М растворе (NH4)2C2O4 меньше, чем в воде?

Решение: Вычислим растворимость CaC2O4 в воде. Пусть концентрация соли в растворе будет s (моль/л), поэтому можем записать

Отсюда,

Найдем растворимость этой соли в 0,1 М растворе (NH4)2C2O4; обозначим её через s′. Концентрация ионов Ca2+ в насыщенном растворе тоже будет s′, а концентрация [C2O42–] составит (0,1+s′), т.к. s′<0,1, то можно считать, что [C2O42–] = 0,1моль/л. Тогда ; s′=2∙10–8 моль/л. Следовательно, в присутствии (NH4)2C2O4 растворимость СaC2O4 уменьшилась в раз, т.е. в 2200 раз.

Задача 3.4. Смешаны равные объемы 0,02 н. растворов CaCl2 и Na2SO4; образуется ли осадок CaSO4?

Решение: Найдем произведение концентраций ионов Ca+2 и SO42– сравним его с . Условием выпадения осадка является [Ca2+][SO42–] > .

Исходные молярные концентрации растворов CaCl2 и Na2SO4 одинаковы и равны 0,01 моль/л, т.к. при смешении исходных растворов общий объем раствора вдвое больше, то концентрация каждого из ионов вдвое уменьшается по сравнению с исходными. Поэтому [Ca2+] = [SO42–] = 5∙10–3, находим [Ca2+][SO42–] = 2,5∙10–5

2,5∙10-5 < 1,3∙10-4.

Поэтому осадок не образуется.

Задача 3.5. Произведение растворимости CaC2O4 = 2∙10–9. Найти растворимость этой соли в 0,1 М растворе (NH4)2C2O4.

Решение: Выразим ПР через активность ионов

.

Обозначив искомую растворимость соли через s, находим, что

[Ca2+] = s моль/л, [C2O42–] = 0,1 моль/л. Таким образом,

Вычислим ионную силу раствора (I) 0,1 М раствора (NH4)2C2O4

I = 0,5(0,2∙12+0,1∙22) = 0,3

Согласно табл. 2, при этой ионной силе коэффициенты активности двухзарядных ионов равны 0,42. Тогда

.

Задачи для самостоятельной работы:

3.6. Растворимость CaCO3 при 35оС равна 6,9∙10–5 моль/л. Вычислить произведение растворимости этой соли.

3.7. Вычислить произведение растворимости PbBr2 при 25 оС, если растворимость соли при этой температуре равна 1,32∙10–2 моль/л.

3.8. В 500 мл воды при 18 оС растворяется 0,0166 г AgCrO4. Чему равно произведение растворимости этой соли?

3.9. Для растворения 1,16 г PbI2 потребовалось 2 л воды. Найти произведение растворимости соли.

3.10. Исходя из произведения растворимости карбоната кальция, найти массу CaCO3, содержащуюся в 100 мл его насыщенного раствора.

3.11. Найти массу серебра, находящегося в виде ионов в 1 л насыщенного раствора AgBr.

3.12. Вычислить объем воды, необходимый для растворения при 25 оС 1 г BaSO4.

3.13. В каком объеме насыщенного раствора Ag2S содержится 1 мг растворенной соли?

3.14. Во сколько раз растворимость (в моль/л) Fe(OH)2 в воде больше растворимости Fe(OH)3 при 25 оС?

3.15. Образуется ли осадок сульфата серебра, если к 0,02 М раствору AgNO3 добавить равный объем 1 н. раствора H2SO4?

3.16. К 50 мл 0,001 н. раствора HCl добавили 450 мл 0,0001 н. раствора AgNO3. Выпадет ли осадок хлорида серебра?

3.17. Образуется ли осадок хлорида свинца, если к 0,1 н. раствору Pb(NO3) добавить равный объем 0,4 н. раствора NaCl?

3.18. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов серебра в насыщенном растворе AgCl, если прибавить к нему столько соляной кислоты, чтобы концентрация ионов Cl- в растворе стала равной 0,03 моль/л?

3.19. Вычислить растворимость (в моль/л) CaF2 в воде и в 0,05 М растворе CaCl2. Во сколько раз растворимость во втором случае меньше, чем в первом?

3.20. Во сколько раз растворимость AgCl в 0,001 н. растворе NaCl меньше, чем в воде? Расчет произвести с учетом коэффициентов активности, пользуясь данными табл. 2 Приложения.

3.21. В каком из указанных случаев раствор электролита МХ ненасыщен: а) [Mz+][Xz-] < ПР; б) [Mz+][Xz-] = ПР; в) [Mz+][Xz-] > ПР?

3.22. Обозначим растворимость AgCl в воде, в 0,01 М CaCl2, в 0,01 M NaCl и в 0,05 М AgNO3 соответственно через so, s1, s2 и s3. Какое соотношение между этими величинами правильно: а) so > s1 > s2 > s3; б) so > s2 > s1 > s3; в) so > s1 = s2 > s3; г) so > s2 > s3 > s1? .

3.23. К 0,01 н. раствору H2SO4 медленно добавляют раствор, содержащий 0,01 моль/л CaCl2 и 0,01т моль/л SrCl2. Какой осадок начнет выпадать раньше: а) SrSO4; б) CaSO4?

3.24. Произведения растворимости солей NiC2O4 и Na3AlF6 одинаковы (4∙10-10). Какое соотношение между растворимостями (моль/л) этих солей правильно:

а) > ; б) = ; в) <

3.25. Произведения растворимости AgBrO3 и Ag2SO4 равны соответственно 5,5∙10-5 и 2∙10-5. укажите правильное соотношение между растворимостями (s, моль/л) этих солей:

а) < ; б) ≈ ; в) > .

3.26. Как изменится растворимость CaF2 в 0,1 М растворе KNO3 по сравнению с его растворимостью в воде:

а) возрастет; б) уменьшится; в) останется неизменной?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Привожу отрывок из своих лекций по общей химии (остались со студенческих времен) .

Произведение растворимости (ПР) — это величина, равная произведению концентраций ионов в растворе труднорастворимого электролита. Эта величина характеризует растворимость данного вещества: чем больше растворимость, тем больше концентрация ионов и ПР.
ПР не зависит от концентрации, т. е. может использоваться не только для чистого раствора электролита, но и любого другого насыщенного раствора с ионами данного электролита и любыми другими ионами или веществами.
ПР применяют для растворов труднорастворимых солей, т. к. :
1) Практически все соли — сильные электролиты, и можно считать, что вся соль в растворе находится в виде ионов.
2) В случае хорошо растворимого электролита (например, KCl) можно приготовить насыщенный раствор, но концентрация в нем ионов так велика, что они образуют ионные пары. Поэтому для хорошо растворимых сильных электролитов вместо ПР используют К (а) — произведение активности ионов. Но расчет этот сложен, т. к. для концентрированных растворов сильных электролитов неприменимы многие математические выражения из закона действия масс. Поэтому ПР без учета К (а) является постоянной величиной только для малорастворимых электролитов.
ПР зависит от температуры: с ростом температуры ПР обычно возрастает, т. к. увеличивается растворимость.
На практике с помощью ПР можно вычислить растворимость вещества s.
Пример 1. Надо определить растворимость хлорида серебра.
Запись выражения для ПР следующая: ПР = [Ag+]*[Cl-]. Растворимость этого вещества равна его молярной концентрации в растворе: s(AgCl) = c(AgCl). Согласно уравнению диссоциации соли: AgCl = Ag+ + Cl- (вместо знака равенства — знак обратимости!) , с [Ag+] = c[Cl-] = c[AgCl] = s
Тогда ПР (AgCl) = s^2, т. е. растворимость хлорида серебра равна корню квадратному из его произведения растворимости.
Пример 2. Записать выражение для произведения растворимости сульфида серебра Ag2S.
ПР (Ag2S) = [Ag+]^2 * [S2-]
[Ag+] = 2s; [S2-] = s
ПР (Ag2S) = (2s)^2 * s = 4s^3
Итак, в общем виде выражение для ПР вещества АnBm (n и m — индексы) , которое диссоциирует в соответствии с уравнением: AnBm = nA m+ + mB n- (m+ и n- — заряды ионов) , выглядит так:
ПР (AnBm) = ns^n * ms^m = mns^(m+n)
Хотя ПР является мерой растворимости (s), нельзя сравнивать растворимость веществ только на основании сравнения величины их ПР. Это возможно только в том случае, если электролиты относятся к одному типу — тогда на основании сравнения ПР можно определить, какой из электролитов растворен в наименьшей степени.
Зная ПР, можно определить, будет ли выпадать данная соль в осадок.
Пример 3. Образуется ли осадок при смешении равных объемов 5*10^-3 M раствора CaCl2 и 5*10^-3 М раствора Na2SO4. ПР (CaSO4) = 6*10^-5.
Уравнение реакции образования осадка сульфата кальция:
CaCl2 + Na2SO4 = CaSO4 + 2NaCl
Осадок выпадет, если [Ca2+]*[SO4 2-] > ПР
Т. к. смешали 2 раствора с одинаковой концентрацией, то произошло их разбавление в 2 раза, т. е. концентрация ионов Ca2+ и SO4 2- уменьшилась в 2 раза:
[Ca2+]*[SO4 2-] = 2,5*10^-3 * 2,5*10^-3 = 6,25*10^-6 < 6*10^-5
Т. к. произведение концентраций ионов кальция и сульфат-ионов меньше произведения растворимости сульфата кальция, то в данных условиях эта соль в осадок не выпадает.
С помощью ПР можно доказать, что добавление в раствор сильного электролита, содержащего одноименный ион, приводит к уменьшению растворимости труднорастворимой соли.
Например, ПР (BaSO4) = 10^-10, тогда s = 10^-5 моль/л (квадратному корню из ПР) . К раствору добавили сульфат натрия, [Na2SO4] = 0,1 моль/л.
По принципу Ле Шателье, из-за увеличения [SO4 2-] равновесие диссоциации сульфата бария сместится влево, и ПР = [Ba2+]*[SO4 2-] = s1*(s1 + 0,1)
т. к. s1 << 0,1, то ПР = s1*[Na2SO4]
s1 = ПР/[Na2SO4] = 10^-10 : 0,1 = 10^-9 моль/л
Т. е. растворимость сульфата бария уменьшилась в 10 000 раз. Этим эффектом широко пользуются на практике для более полного осаждения солей.