Расчеты растворимости
жүктеу/скачать 326,11 Kb.
|
niah 09
| Решение. Упрощая уравнение (28), получим приближенное уравнение
x(3x2 – 1) = 0, откуда x = [OH–] 1,66 10–4 М. Уточняя методом Ньютона найденную величину [OH–] в уравнении (27), получим [OH–]opt = 1,67 10–4 М и рНopt = = 10,22. По уравнению (25) находим smin = 4,9 10–6 моль / л, или 0,5 мг / л. Мольные доли Zn2+, ZnOH+, Zn(OH)2, Zn(OH) и Zn(OH) , вычисленные по формуле типа (21), равны соответственно 0,03, 4,73, 90,45, 4,78 и 0,01 мол. %. Собственная растворимость гидроксида – Zn(OH)2, определяемая равновесной молярностью нейтральных комплексов Zn(OH)2 в растворе, равна Ks2 = 4,4 10–6 моль / л, или 0,905 smin. Расчет растворимости – (ZnOH)2 при рН = 10,22 по формуле (13) без учета образования гидроксокомплексов дает некорректное значение 1,2 10–9 М (в 3,8 103 раз меньше). Оксиды как продукты реальной или условной дегидратации гидроксидов сохраняют химические свойства последних. Оснόвные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов химически реагируют с водой, образуя растворимые гидроксиды. Амфотерные оксиды (ZnO, BeO, SnO, PbO, Al2O3, Cr2O3 и др.) в воде практически нерастворимы, реагируют с кислотами и концентрированными щелочами, полностью или заметно растворяясь. Химическая активность и растворимость аморфных оксидов выше, чем прокаленных и стабильных кристаллических оксидов. Гетерогенное химическое равновесие растворимости твердых оксидов МОm/2 (т) + Н2О (ж) Мm+ (р) + mOH– (p) (29) характеризуется константой K = [Mm+] [OH–]m, как и для гидроксидов. Пример 18. Рассчитать растворимость в чистой воде (s) и минимальную растворимость в водно-щелочной среде (smin) неактивной гексагональной формы ZnO при 25С, используя константу равновесия K = 1,5 10–17 [1] для реакции ZnO (к) + H2O (ж) = Zn2+ (р) + 2ОН– (р) и константы устойчивости гидроксокомплексов цинка (см. пример 17). Решение. Как и в примере 15, решаем систему трех уравнений (26) с использованием метода Кардано для кубического уравнения. При дискриминанте D = 5,828 10–35 > 0 имеем один действительный корень Z1 = [OH–] = = 4,78 10–6 М, откуда рН = 8,68 и s = 6,0 10–6 М, или 0,5 мг/л. В водном растворе преобладают Zn(OH)+ (57,5 %), Zn(OH)2 (31,5 %) и Zn2+ (10,9 мол. %). Решая уравнение (28), находим [OH–]opt = 1,67 10–4 М (см. пример 17) и затем по уравнению (25) вычисляем smin = 2,2 10–6 моль / л, или 0,2 мг ZnO / л. жүктеу/скачать 326,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|