Труднорастворимый электролит с достаточно большой величиной ПР нельзя осадить из разбавленных растворов. Например, осадок PbCl2 не будет выпадать при смешении равных объемов 0,1 M растворов Pb(NO3)2 и NaCl. При смешивании равных объемов концентрации каждого из веществ станут 0,1 / 2 = 0,05 M или 5 • 10-2 моль/л. Ионное произведение [Pb2+] • [Cl1-]2 = 5 • 10-2 • (5 • 10-2)2 = 12,5 • 10-5. Полученная величина меньше ПРPbCl2, следовательно выпадения осадка не произойдет.
Влияние количества осадителя
Для возможно более полного осаждения употребляют избыток осадителя.
Например, осаждаем соль BaCO3: BaCl2 + Na2CO3 ® BaCO3¯ + 2NaCl. После прибавления эквивалентного количества Na2CO3 в растворе остаются ионы Ba2+, концентрация которых обусловлена величиной ПР.
Повышение концентрации ионов CO32-, вызванное прибавлением избытка осадителя (Na2CO3), повлечет за собой соответственное уменьшение концентрации ионов Ba2+ в растворе, т.е. увеличит полноту осаждения этого иона.
Влияние одноименного иона
Растворимость труднорастворимых электролитов понижается в присутствии других сильных электролитов, имеющих одноименные ионы. Если к ненасыщенному раствору BaSO4 понемногу прибавлять раствор Na2SO4, то ионное произведение, которое было сначала меньше ПРBaSO4 (1,1 • 10-10), постепенно достигнет ПР и превысит его. Начнется выпадение осадка.
|
|
Влияние температуры
ПР является постоянной величиной при постоянной температуре. С увеличением температуры ПР возрастает, поэтому осаждение лучше проводить из охлажденных растворов.
Растворение осадков
Правило произведения растворимости важно для переведения труднорастворимых осадков в раствор. Предположим, что надо растворить осадок BaСO3. Раствор, соприкасающийся с этим осадком, насыщен относительно BaСO3.
Это означает, что [Ba2+] • [CO32-] = ПРBaCO3.
Если добавить в раствор кислоту, то ионы H+ свяжут имеющиеся в растворе ионы CO32- в молекулы непрочной угольной кислоты: 2H+ + CO32- ® H2CO3 ® H2O + CO2
Вследствие этого резко снизится концентрация иона CO32- , ионное произведение станет меньше величины ПРBaCO3. Раствор окажется ненасыщенным относительно BaСO3 и часть осадка BaСO3 перейдет в раствор. При добавлении достаточного количества кислоты можно весь осадок перевести в раствор. Следовательно, растворение осадка начинается тогда, когда по какой-либо причине ионное произведение малорастворимого электролита становится меньше величины ПР. Для того, чтобы растворить осадок, в раствор вводят такой электролит, ионы которого могут образовывать малодиссоциированное соединение с одним из ионов труднорастворимого электролита. Этим объясняется растворение труднорастворимых гидроксидов в кислотах
|
|
Fe(OH)3 + 3HCl ® FeCl3 + 3H2O
Ионы OH- связываются в малодиссоциированные молекулы H2O.
Таблица. Произведение растворимости (ПР) и растворимость при 25°С некоторых малорастворимых веществ
Формула | Растворимость | ПР моль / л |
AgBr | 7,94 • 10 -7 | 6,3 • 10 -13 |
AgCl | 1,25 • 10 -5 | 1,56 • 10 -10 |
AgI | 1,23 • 10 -8 | 1,5 • 10 -16 |
Ag2CrO4 | 1,0 • 10 -4 | 4,05 • 10 -12 |
BaSO4 | 7,94 • 10 -7 | 6,3 • 10 -13 |
CaCO3 | 6,9 • 10 -5 | 4,8 • 10 -9 |
PbCl2 | 1,02 • 10 -2 | 1,7 • 10 -5 |
PbSO4 | 1,5 • 10 -4 | 2,2 • 10 -8 |
ИОННЫЕ РЕАКЦИИ.
Ионные реакции в растворе
Реакции ионного обмена - это реакции между ионами, образовавшимися в результате диссоциации электролитов.