Расчет растворимости проводится по формуле
s = 0,5 [PO ] = = 3,9 10–17 М.
Правило ПР позволяет предсказать, что для малорастворимого соединения несимметричного типа избыток общего иона с меньшим зарядом (Ва2+) вызывает более резкое уменьшение растворимости соединения (Ва3(РО4)2), нежели избыток другого иона (PO ). Это используется в химическом анализе для выбора и расчета условий практически полного осаждения (С 10–6 М) определяемого иона.
5. РАСТВОРИМОСТЬ ОСАДКОВ
С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ИОННОЙ СИЛЫ РАСТВОРА
При более точных расчетах растворимости следует учитывать ионную силу раствора (I 5 10–4 M) и использовать уравнение (7) для определения ПРр при отсутствии конкурирующих реакций протонирования и комплексообразования ионов осадка.
В присутствии сильного растворимого электролита, не имеющего общих ионов с осадком, увеличивается ионная сила раствора, уменьшаются (при I < 0,1 М) коэффициенты активности ионов осадка, реальное ПРр превышает справочную величину ПРт в соответствии с уравнением (7) и, как следствие, заметно увеличивается растворимость осадка по сравнению с чистой водой (солевой эффект).
В присутствии сильного электролита, имеющего общий ион с осадком, незначительный солевой эффект компенсируется более сильным отрицательным влиянием общих ионов на растворимость осадка, в результате чего s < so и с учетом положительного солевого эффекта.
Пример 5. Вычислить растворимость CaSO4 (к) в его насыщенном водном растворе с учетом влияния ионной силы раствора, если при 25С ПРт (CaSO4) = 2,5 10–5.
Решение. Сначала оценим растворимость осадка без учета солевого эффекта:
CaSO4 (к) Ca2+ (р) + SO (р),
s s s
so = = 5,0 10–3 М.
Расчет ионной силы раствора по формуле I = (0,005 22 + 0,005 22) / 2 = = 0,02 М позволяет затем найти величину коэффициента активности двухзарядного иона из справочных таблиц или вычислить по уравнению Дебая-Хюккеля
lg fi = –0,51 при I 0,1. (14)
Расчет дает f (Ca2+) = f(SO ) = 0,56, ПРр = ПРт / f = 8,0 10–5 и s1 = = 8,9 10–3 М, что в 1,8 раза больше значения so, вычисленного без учета ионной силы раствора.
Таким образом, при ПРт > 10–6 при расчете растворимости осадков следует учитывать солевой эффект.
Пример 6. Решить задачу в примере 4 с учетом ионной силы раствора.
Решение. Ионную силу раствора вычисляем с учетом ионов добавленного сильного электролита
Na3PO4 3Na+ + PO
по формуле I = 1/2 (0,03 12 + 0,01 32) = 0,06 М, а коэффициенты активности ионов Ва2+ и PO по уравнению (14):
f (Ba2+) = 0,65, f (PO ) = 0,38.
Тогда реальное произведение растворимости ПРр = ПРт / (f f ) =
= 1,5 10–37 = (3s1)3 0,012, а уточненная растворимость s1 составит
3,8 10–12 М, что в 3 раза превышает значение s, найденное в примере 4 без учета солевого эффекта.
Достарыңызбен бөлісу: |