Решение типовых задач

I. Расчет концентрации ионов в насыщенном растворе малорастворимого электролита.

Пример 1. Вычислите концентрации ионов в насыщенном растворе ортофосфата бария (моль/л). ПР Ва₃(РО₄)₂ = 6,0 · 10^–39.

Решение: Ва₃(РО₄)₂ ↔ 3Ва²⁺ + 2РО₄^3–

                х              3 х        2 х

ПР Ва₃(РО₄)₂ = [Ba²⁺]³[РO₄^3–]² = (3 х)³(2 х)² = 108 х ⁵.

S Ba₃(PO₄)₂ = 9,0 · 10^–9 моль/л.

[Ba²⁺] = 3х = 3 · 9,0 · 10^–9 = 27 · 10^–9 моль/л.

[РO₄^3–] = 2х = 2 · 9,0 · 10^–9 = 18 · 10^–9 моль/л.

Пример 2. Какова растворимость оксалата кальция (моль/л и г/л), если  = 2,30 · 10^–9?

Решение: СаС₂О₄ ↔ Са²⁺ + С₂О₄^2–.

ПР = [Са²⁺] · [С₂О₄^2–] = 2,30 · 10^–9.

Поскольку величина ПР незначительна, можно принять ионную силу, создаваемую малорастворимой соль, близкой к нулю. Тогда молярная растворимость соли для двухионного электролита равна:

S (CaC₂O₄) = 4,80 · 10^–5 моль/л.

Растворимость соли в г/л равна (M_rCaC₂O₄ = 128):

S (CaC₂O₄)= n · M_r = 4,80 · 10^–5 · 128 = 6,14 · 10^–3 г/л.

 

II. Влияние добавок постороннего индифферентного электролита на растворимость малорастворимых электролитов.

Пример 3. Рассчитайте растворимость оксалата кальция (моль/л) в присутствии 0,01М раствора нитрата натрия.

 = 2,30 · 10^–9.

Решение: Ионная сила, создаваемая ионами натрия и нитрата, равна:

µ = 0,5(C₁Z₁² + C₂Z₂²),

µ = 0,5(0,01 · 1² + 0,01 · 1²) = 0,01.

По таблице находим коэффициенты активности ионов (f) при данной ионной силе раствора:

f(Ca²⁺) = f(C₂O₄^2-)=0,63

ПР^К =  = 5,79 · 10^–9.

Тогда реальная растворимость оксалата кальция в присутствии 0,01М NaNO₃:

 7,60 · 10^–5 моль/л.

 

Увеличение растворимости оксалата кальция по сравнению с примером № 2 обусловлено изменением ионной силы раствора.

Явление увеличения растворимости осадка под влиянием ионной силы раствора называют солевым эффектом.