Расчеты растворимости


Растворимость в чистой воде



бет11/16
Дата07.02.2022
өлшемі326,11 Kb.
#90060
түріМетодические указания
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16
Байланысты:
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 25С. 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].




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет