Тұнбаларды еріту және басқа құрамды тұнбаға ауыстыру

Бұл кезде түзілген әлсіз электролиттің диссоциациялану константасы неғұрлым аз болса сғұрлым тұнбаның еруі оңай жүреді.

Мысалы, BaCO₃ ті ерітуүшінСО₃^2-иондарыназ диччоциацияланатын НСО₃^- (КНСО₃ = 5∙10^-11) және Н₂СО₃ (КН₂СО₃ =4,5∙10^-7) иондарына байланыстыру қажет.

Бұны іске асыру үшін константадиссоциациясы(КСН₃СООН=1,75 ∙10^-5) түзілетін қышқылдың константадиссоциациясынан жоғары әлсіз сірке қышқылы алынса жарайды.

Ол үшін, тұнбаның еру мүмкіндігін жсау үшін қарсы тұратын тепе теңдіктерді қарастыру қажет. Реакцияның жалпы константасын, берілген жағдайда қатар жүретін тепе теңдіктермен бірге реакцияның жалпы константасы болып есептелінетінконстантаны сәйкес тепе теңдік константаларын қолдана отырып есептейді.

Тұнба еруінің бірқатар мысалдарын қарастырайық:

+

2 NH₃

Ag(NH₃)₂⁺

Берілген тепе теңдік реакциясының жалпы константасы

ПР_AgCl 1,8∙10^-10

К = = = 2,6∙10^-3

К[Ag(NH₃)₂]+6,8∙10^-8

1. 
   Иондардың біреуін аз диссоциацияланатын қосылысқа байланыстыру жолымен.
   

Са(OH)₂→Са²⁺+2OH^-

+

2 NH₄⁺

Са²⁺+2 NH₄OH

ПРСа(OH)₂ 5,5∙10^-6

бұл кезде = = 1,7∙10 ⁴

КNH₄OH(1,8∙10^-5)²
Жоғарыда келтірілген мысалға ұқсас реакция мүмкін және аммоний тұзының артық мөлшерінде ериді.

Көп тұнбалардың гидроксидтері неорганикалық қышқылдарда ериді. Бұл кезде аз диссоциацияланатын су молекулалары түзіледі;

СаСО₃ + С₂О₄^2-→ СаС₂О₄ + СО₃^2-

= = 2,09

ПРСаС₂О₄2,3∙10^-9
Басқа құрамды тұнбаға ауыстыру егер, аз еритін тұнба түзілген жағдайда. Ал аз еритіннен жақсырық еритінге ауысу, реактивтің артық мөлшерін қоланғанда ғана. Мысалы: ВаSО₄ ті ВаСО₃ ке ауыстыру.

Реагенттің артық мөлшерін есептейді. Бұл кезде иондық көбейтінді ПР ВаСО₃ (5,9∙10^-9) тен артық болу керек. Тұнбаның үстіндегі баридің тепе теңдік концентрациясы тең 1∙10^-5. онда тепе теңдік концентрация СО₃^2-, яғни ВаСО₃ тұнбасын түсіруге қажет концентрация тең болады:

[СО₃^2-]= = = 5∙10^-4 моль/л

[Ва²⁺] 1∙10^-5
Мына[СО₃^2-] >5,1∙10^-4 моль/л мәнде, яғни СО₃^2-- иондарының артық мөлшеріндеВаSО₄ ті ВаСО₃ке ауыстыруға болады.Бұл реакцияIII топ катиондарынқышқылды-негіздікклассификация бойынша систематикалық анализдеуде қолданылады.

Лекция №10
Тақырыбы: Тотығу-тотықсыздану тепе-теңдігі
Жоспар:

1. 
   Тотығу – тотықсыздану системаларындағы тепе теңдік.
   
2. 
   Тепе-теңдңк константасы.
   
3. 
   Химиялық әрекеттесудің потенциалға әсері. Тотығу тотықсыздану реакцияларының бағыты.
   

Тотығу-тотықсыздану реакциялары заттарды анықтау мен айқындау негізінде жатыр. Бұл реакциялар, заттардың әрекеттесуі электрондарды беру арқылы жүретін реакциялар. Электронды қабылдап алатын бөлшек тотықтырғыш, ал электронды беріп жіберетін – тотықсыздандырғыш.

Мысалы, мына реакцияда

Fe²⁺ + Ce⁴⁺ = Fe³⁺ + Ce⁴⁺

Ce⁴⁺ионы тотықтырғыш болады, ал Fe²⁺ионы - тотықсыздандырғыш. Сонымен, бір заттың тотығу процесі келесі заттың тотықсыздануымен тікелей байланысты, сондықтан осы типтегі реакциялар тотығу-тотықсыздану реакцияларына жатады.

Жалпы түрде тотығу-тотықсыздану реакцияларын, екі жартылай реакция түрінде көрсетуге болады:

Суммарлы реакция:

Ерітіндінің электробейтараптық заңымен сәйкес, тотықсыздандырғыш беретін электрон сандары тотықтырғыш қосып алатын электрон сандарымен тең болады.

Берілген заттың тотығу және тотықсыздану жүйесі редокс – жүйе немесе тотығу-тотықсыздану жүйесі, немесе редокс-жұп (мысалы, Fe³⁺/Fe²⁺, Ce⁴⁺/ Ce³⁺, MnO₄^-/ Mn²⁺ ).

Тотығу-тотықсыздану реакциясының мүмкіндігі оған қатысқан редокс-жұптардың химиялық активтігімен анықталады. Редокс-жұптың химиялық активтілігі стандартты Е⁰ тотығу-тотықсыздану потенциалымен анықталады.

Потенциалды редокс-жұп компонентінде тотығу және тотықсыздану электрохимиялық реакциясы жүретін стандартты және индикаторлы электродтан тұратын гальваникалық элемент көмегімен анықтайды. Индикаторлы электрод потенциалын стандартты сутегі электродына қатысты өлшейді. Электродта мынадай реакция жүреді:

2H⁺ + 2e → H₂

және тотығу-тотықсызданужұбының потенциалы 2H⁺/ H₂ пайда болады, оны шартты түрде барлық температурада нөлге тең деп алады. Жеке тотығу-тотықсыздану жұбының потенциалын өлшеу мүмкін емес. Оларды стандартты электродқа қатысты өлшейді. Сондай электрод ретінде стандартты сутегі электроды алынады. Индикаторлы және стандартты сутегі электроды арасындағы потенциалдар айырымы былай есептелінеді:

ΔЕ = Е₁ – Е₂ = ЭДС

Егер сутегі электродының потенциалы нөлге тең болса, Е₂ = 0, яғни ЭҚК=Е₁. Онда берілген және стандартты сутегі электродынан тұратын электрод потенциалы – бұл элементтің ЭҚК, состоящего из данного и стандартного водородного электродов.

(-) Zn / ZnSO₄ || H₂SO₄ / (H₂) Pt (+)