Заттың химиялық құрамы мен құрылысын анықтау әдістері жөніндегі ғылым. Аналитикалық химия сандық және сапалық анализден тұрады
Соңғы теңдеуден шығатыны, қаныққан ерітіндідеAmBn концентрациясыберілген температурада тұрақты
жүктеу/скачать 9,86 Mb.
|
аналит.каз 2018
- Бұл бет үшін навигация:
- Аз еритін электролит ерігіштігіне біртекті иондардың әсері .
- Тұзды эффект
- Бөліп тұндыру
Соңғы теңдеуден шығатыны, қаныққан ерітіндідеAmBn концентрациясыберілген температурада тұрақты.Процестің диссоциациялану константасы: 
Онда екі константаның көбейтіндісі К1∙К2 = ПРAmBn= [A]m ∙ [B]n Екі константаның көбейтіндісіЕКерігіштік көбейтіндісі деп аталады.Ерітіштік көбейтіндісі сонымен, суммарлы реакцияның тепе теңдік константасы [AmBn]тв⇆mA+ nB Теңдеулер 2 және 4 ерімеген қатты заттың артық мөлшерімен тепе теңдікте болатын қаныққан ерітінділерге қолданылады. Қаныққан ерітінділерде иондық көбейтінді ерігіштік көбейтіндісіне қарағанда аз шаманы көрсетеді. Сондықтан тұнба ерітіндіге иондық көбейтінді шамасы, ерігіштік көбейтіндісінің шамасына жеткенше түседі. Аса қаныққан ерітінділерде иондық көбейтінді ерігіштіктен артық болады, сондықтан иондық көбейтінді мәні ерігіштік көбейтіндісінің мәніне тең болғанша тұнба түсе береді. Қатты заттың бетінен ерітіндіге өткен бөлшектер тек қана қатты фазаның бетінде қайтадан тұнып қана қоймай, өте күрделі комплекстерге ассоциацияланады және еріткішпен әрекеттеседі. Сондықтан, сұйық фазада кездесетін молекулалар мен иондардың барлығы өздерін бірдей ұстамайды. Бұл концентрация көбейтіндісінің тұрақты болуынан ауытқуды туғызады және Это приводит к отклонению от постоянства произведения концентраций, и вызывает необходимость введения понятия активтік көбейтіндісі (АК)деген ұғымды енгізуді қажет етеді. КtAn электролиті үшінактивтіккөбейтіндісі: ПА= акt· аAn Иондар активтігінің көбейтіндісі берілген температурада аз еритін электролиттердің сулы ерітінділерінің қаныққан ерітінділері ұшін тұрақты шама. Ерігіштік көбейтіндісі мен активтік көбейтіндісі арасында мынадай байланыс бар: aКt· аAn ПАКtAn ПАКtAn ПРКtAn= [Ag+][Cl-] = = = ƒ КtƒAn ƒКtƒAn ƒ12
Егер активтік коэффициент бірге тең болса, онда ПAКtAn= ПРКtAn Ерігіштіккөбейтіндісініңережесіклассикалықформулировкабойынша тек қанаөте аз ерігіштіктегіэлектролиттергеғанақолданылады. Бұндайқосылыстарүшін, ерігіштіккөбейтіндісіосықосылыстыңиондарыныңактивтілігініңкөбейтіндісінетеңдепесептеугеболады. Аз еритін электролиттің КtаAnвжалпы жағдайлары үшінактивтіктің көбейтіндісі тең: ПА КtAn= аКtааAnв = const
Бинарлы электролит үшін, мысалыAgCl, ерігіштік (в молях на литр): ЕК қатынасымен байланысты SAgCl=ПРAgCl Кез келген типтегі электролиттер үшін аз еритін электролиттің ерігіштігін ерігіштік көбейтіндісі арқылы табатын формула: а+в ПА КtаAnв SКtаAnв = аавв Мысалы: 3 ПРCaF2 3 ПРAg2CrO4 SCaF2 =; SАg2CrO4 = 4 4
ПРAgClSAgCl= [Cl] = (5) [Ag+] AgNO3артық мөлшерін қосқанда күміс иондарының жалпы концентрациясы тең [Ag+]+[Ag+]приб, где [Ag+]приб.- күміс иондарының концентрациясы, прибавленных в избытке к насыщенному водному раствору AgCl Онда ПРAgCl SAgCl= [Cl-] = (6) [Ag+]+[Ag+]приб 5 және 6 салыстырсақAgCl ерігіштігі біртекті ионы бар AgNO3,артық мөлшерін қосқанда төмендейді. Тұзды эффект Кейбір аз еритін тұздардың, ортақ иондары жоқ басқа ерігіш тұздар қатысында ерігіштігінің артатыны анықталған.Мысалы,BaSO4, SrSO4, CaSO4 ерігіштіктері ерітіндіге КCl, Na2SO4, KNO3 және т.б. қосқанда артады.Қосқан тұздың концентрациясы неғұрлым жоғары болса, ерігіштік соғұрлым жоғарылайды. Бұл құбылыстұзды эффектдеп аталады жәнебасқа иондарды қосқанда ерітіндінің иондық күшінің артуымен байланысты. Иондық күштің артуы активтік коэффициенті шамасының төмендеуіне әкеледі, следовательно, яғни ерігіштік көбейтіндісінің шамасы артады, яғни ерігіштігі артады. Сонымен, біртекті иондар немесе ортақ ионы жоқ тұз иондарын қосқанда, тұндыру – еріту реакциясын басқаруға болады. Тұнбаны еріту үшін тұнбадағы иондардың біреуінің концентрациясын азайту қажет. Бұған жету үшін, тұнбаның ионын аз диссоциацияланатын немесе комплексті қосылысқа байланыстыру қажет, тұнба иондарын қосылысқа өткізіп, газ бөле ыдырайтын нмесе оның тотығу дәрежесін өзгерте жүретін, басқа сөзбен айтқанда қосымша реакция жасайтын.
Ерігіштік көбейтіндісінің мәнінің әр түрлілігін негізге алып бір типті тұнбаларда әртүрлі иондарды бөлуді жүргізуге болады. Ол үшін фракцияланған тұндыру әдісі (или иначе последовательного) яғни,тұндыратын иондарды бөлу үшін бір түрлі тұндырғыш қолданылатын әдіс. Бұл әдісбөлу деп аталады.Бұл кезде тұнбаға ең бірінші болып, ЕК мәні азы түседі. Ол үшін Mn2+ жәнеZn2+иондарын аммонний сульфидімен бөліп тұндыруды өарастырайық. Мырыш сульфиді тұнбасы (ЕКZnS= 1,2∙10-23) марганец сульфидіне қарағанда (ЕКMnS= 1,4∙10-15) өте төмен концентрацияда түседі. Мырыш сульфиді тұнбасы түзілу үшін оның иондарының концентрациясының көбейтіндісі ерігіштік көбейтіндісінен үлкен болу керек, бірақ марганец сульфиді түсу үшін көп болмауы қажет. Егер ерітіндіде бірдей концентрацияда Zn2+жәнеMn2+ иондары болсаондаZnS тұнбасы түзілу үшін сульфид-иондар концентрациясыкелесі мәннен жоғары болуы керек: [S2-]>  ;
бірақ марганец сульфиді түсу үшін: [S2-] <  осыдан жоғары болмауы керек.
Неғұрлым оптималды болып табылатын сульфид-иондар концентрациясы, марганец иондарын тұнбаға түсіру үшін қажет концентрацияға аздап жетпейтіндей болатын (примерно меньше на порядок). Бұл кезде мырыш иондары түгел тұнбаға түседі, ал марганец иондары ерітіндіде болады. Айта кететін, аз еритін қосылыстарды олардың ерігіштік көбейтіндісі бойынша салыстыру тек қана бір типтегі химияляқ формулаға сәйкес келген жағдайда ғана. Мысалы, әрбір тұздың ерігіштігі: AgCl, CdS, AlPO4- мына теңдікпен өрнектеледі:
Мынадай типтер үшін МЕА2 немесе МЕ2А, мысалы Ag2S, PbI2 ерігіштік тең болады: ПР S=∛
4 Ерігіштігі жоғары бір типегі заттар ЕК өте жоғарылары. Бірақ химиялық формулалары әртүрлі типтегі тұздардың ерітігіштігін, олардың ЕК шамасымен салыстыруға болмайды. Яғни,ПРAgCl>ПРAg2CrO4, онда ерігіштік SAgCl SAgCl = √ПРAgCl = √1,7∙10-10 = 1,05∙10-5 моль/л ПРAg2CrO44∙10-12 SAg2CrO4 = √ = ∛ = 1∙10-4 моль/л 4 4 жүктеу/скачать 9,86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|