Расчеты растворимости
Растворимость в чистой воде
жүктеу/скачать 326,11 Kb.
|
niah 09
| 7.1. Растворимость в чистой воде
Концентрацию свободных анионов ОН– и величину рНо насыщенных растворов гидроксидов или оксидов в чистой воде измеряют рН-метром или находят путем решения системы трех (четырех) уравнений [6, 7] например для гироксидов M(OH)2 или оксидов МО: [M2+] [OH–]2 = K , = 1, (26) 2 [M2+] + [MOH+] = [OH–] с использованием метода Кардано для кубического уравнения. В расчетах для неустойчивых твердых гидроксидов, например для ртути (II), и малорастворимых оксидов МО учитывают химические равновесия МО (т) + Н2О (ж) М (ОН)2 (р) М2+ (p) + 2OH– (p). (27) Пример 15. Вычислить рН насыщенного раствора и молярную растворимость s кристаллической -модификации Cd (OH)2 в чистой воде при 25С. K ( – Cd (OH)2) = 5,4 10–15 [6]. Общие константы устойчивости гидроксокомплексов кадмия (II): 1 = 8,3 103, 2 = 4,5 107, 3 = 5,0 108, 4 = 4,5 108. Решение. В водном растворе Cd (OH)2 преобладают катионы Cd2+, комплексы CdOH+ и анионы ОН–. Равновесную молярность [OH–] = Z и рН найдем, решая систему трех уравнений (26). Получим кубическое уравнение Z3 + pZ + q = 0, где р = – K 1, q = –2 K . Используя метод Кардано, вычисляем дискриминант уравнения D = (p / 3)3 + (q / 2)2. При D = 2,916 10–29 > 0 имеем один действительный корень Z1 = [OH–] = 2,3 10–5 M, откуда рН = 9,36. Молярную растворимость гидроксида кадмия в чистой воде вычисляем по упрощенной формуле (25), так как I < 10–4 M и fi = 1: s = (1 + + 2 + 3 [OH–] + 4[OH–]2) = 1,3 10–5 М Расчет s без учета комплексообразования по формуле (4) дает 1,1 10–5 М (на 20% меньше). Растворимость свежеосажденных аморфных гидроксидов выше, чем кристаллических модификаций. Растворимость последних заметно зависит от структуры, уменьшаясь при переходе к стабильным модификациям [6, 7]. Причиной возникновения метастабильных донных фаз с повышенной энергией и растворимостью является кинетическая заторможенность тех или иных стадий формирования равновесных кристаллических осадков [1]. жүктеу/скачать 326,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|