Условие выпадения осадка

Произведение растворимости является одной из основных характеристик осадка. Пользуясь этой характеристикой, можно изменять растворимость осадка, рассчитывать оптимальные условия осаждения, предвидеть, какими реакциями осаждения лучше пользоваться для определения тех или иных ионов.

Из уравнения (3.1.) вытекают условия образования в растворе осадка:

Осадок малорастворимого электролита образуется только в том случае, когда произведение концентраций его ионов (П) в растворе превышает величину произведения растворимости этого соединения, т.е. когда раствор становится пересыщенным относительно данного малорастворимого соединения. Из ненасыщенного раствора осадок не выделяется, происходит растворение твёрдой фазы.

ПРИМЕР 3.6 Определить, образуется ли осадок PbCО₃ при смешении 400 мл 0,001 М Pb(NO)₂ и 100 мл 0,01 М К₂СО₃.

Решение: Найдём молярные концентрации веществ в момент смешения по формуле:

Концентрации ионов, образующих осадок, равны:

[Pb²⁺]= См₂(Pb(NO)₂), т.к. при диссоциации из 1 моль соли образуется 1 моль ионов свинца.

[СО₃^2-]= См₂(К₂СО₃), т.к. при диссоциации из 1 моль соли образуется 1 моль ионов СО₃^2-.

Отсюда ПР = [Pb²⁺]·[СО₃^2-]= 0,0008·0,002=1,6·10^-5.

Полученное значение больше ПРPbCO₃ = 7,5·10^-14, следовательно, раствор пересыщен относительно карбоната свинца и осадок образуется.

ПРИМЕР 3.7 При каком соотношении концентраций ионов Ва²⁺и Рb²⁺ их карбонаты при введении ионов СО₃^2- будут выпадать одновременно? ПРВаСО₃ =7∙10^-9, ПРРbСО₃ =1,5∙10^-13.

Решение: Концентрацию вводимых карбонат-ионов обозначим через ССО₃^2-, тогда:

Итак, карбонаты бария и свинца будут выпадать одновременно из раствора, если СВа²⁺>СРb²⁺ в 46700 раз. Если отношение СВа²⁺/ СPb²⁺>46700, то первым из раствора будет выпадать ВаСО₃ до тех пор, пока отношение СВа²⁺/ СPb²⁺ не будет равным 46700. И только после этого начнется одновременное выпадение осадков. Если же отношение концентрации ионов бария и свинца меньше 46700, то первым начнет осаждаться карбонат свинца. Осаждение карбоната свинца будет протекать до тех пор, пока отношение СВа²⁺/ СPb²⁺ не достигнет значения, при котором ВаСО₃ и РbСО₃ будут осаждаться одновременно.