V. Перевод одних малорастворимых электролитов в другие

 

При проведении анализа возникает необходимость перевести одни малорастворимые соединения в другие. Например, в систематическом ходе анализа катионов III аналитической группы сульфат бария необходимо перевести в карбонат. Осадок BaSO₄ обрабатывают при нагревании насыщенным раствором карбоната натрия:

BaSO_4(ТВ) + Na₂CO_{3(насыщ.)} BaСO_3(ТВ) + Na₂SO₄.

Имеем два равенства:

[Ba²⁺][SO₄^2–] = ПР BaSO₄ = 1,1 · 10^–10.                                             (I)

[Ba²⁺][СO₃^2–] = ПР BaСO₃ = 5,1 · 10^–9.                                             (II)

Разделим равенство (II) на (I):

Следовательно, для перевода BaSO₄ в BaСO₃ необходимо, чтобы концентрация карбонат-ионов превысила концентрацию сульфат-ионов в ≈ 46 раз.

 

VI. Дробное осаждение.

 

При проведении осаждения приходится учитывать вероятность выпадения в осадок нескольких соединений, поскольку в исследуемом растворе возможно присутствие нескольких ионов, образующих малорастворимые соединения с осадителем.

Важно знать последовательность выпадения веществ в осадок. Согласно правилу произведения растворимости прежде всего должна пойти реакция, при которой образуется осадок, у которого при меньшей концентрации осадителя будет достигнута величина ПР.

 

Пример 7. Какой из осадков будет выпадать первым, если в раствор, содержащий сульфат- и хромат-ионы в концентрации 0,1 моль/л, добавить ацетат свинца (II)?

Решение:

Pb²⁺ + SO₄^2– = PbSO₄ ↓  = 1,6 · 10^–8

Pb²⁺ + CrO₄^2– = PbCrO₄ ↓        = 1,8 · 10^–14

Выпадение PbSO₄ начнется при:

[Pb²⁺] = 1,6 · 10^–7 моль/л.

Образование PbCrO₄ начнется при:

[Pb²⁺] = 1,8 · 10^–13 моль/л.

Расчет показал, что первым в осадок выпадать будет хромат свинца (II), поскольку для достижения его произведения растворимости требуется меньшая концентрация катионов свинца.

По величине ПР можно судить о последовательности выпадения осадков в том случае, когда электролиты однотипны и исходные концентрации осаждаемых ионов одинаковы.

 

Контрольные вопросы

 

1. Способы выражения растворимости малорастворимых сильных электролитов.

2. Произведение растворимости малорастворимого электролита. Как взаимосвязаны растворимость и произведение растворимости?

3. Условия образования осадков. Перевод одних малорастворимых электролитов в другие.

4. Влияние добавок посторонних электролитов на растворимость малорастворимых сильных электролитов. Солевой эффект.

5. Дробное осаждение и дробное растворение осадков.

6. Термодинамическая и концентрационная величина произведения растворимости. Как связаны эти величины?