Влияние посторонних веществ на растворимость

К равновесию раствор-осадок применимы все положения химического равновесия, в том числе и принцип Ле Шателье. Следовательно, искусственное повышение концентрации какого-либо иона в насыщенном растворе будет приводить к смещению равновесия в сторону образования осадка. Очевидно, что ПР при этом не изменяется.

Пример 8

Вычислить концентрацию ионов Ag⁺ в насыщенном растворе AgCl, содержащем NaCl в концентрации 0,1 моль/л.

Решение

В данном случае в противоположность схеме процесса

AgCl_(Т) « С1^-_(Р) + Ag⁺_(Р)

концентрация ионов С1^- не равна концентрации ионов Ag⁺. Она гораздо больше благодаря присутствию в растворе NaCl и равна сумме концентрации ионов С1^-, получаемых в результате диссоциации NaCl и AgCl. Поскольку NaCl полностью диссоциирует на ионы

NaCl ® Na⁺ + С1^-,

концентрацию получаемых из него ионов можно принять равной концентрации NaCl, т.е. 0,1 моль/л, а т. к. концентрация ионов хлора, получаемых из AgCl, ничтожно мала, то ею можно пренебречь и принять общую концентрацию ионов С1^- равной 0,1 моль/л, поэтому

ПР = 0,1× [ag⁺] Þ [ag⁺]=ПР/0,1=1,2×10^-10/0,1=1,2×10^-9 моль/л.

Задачи для самостоятельного решения

Растворимость

1. При 25^оС в 100 г воды растворяется 11,2 г карбоната натрия. Вычислить растворимость Na₂CO₃ при данной температуре, выразив ее в процентах по отношению к массе раствора.

2. Вычислить растворимость КС1 при Т = 20^оС, если при этой температуре в 120 г Н₂О растворяется 80 г КС1. Выразить растворимость в процентах к массе растворителя.

3. Сколько граммов сульфата калия растворяется при 20^оС в 100 г воды, если массовая доля K₂SO₄ в насыщенном при этой температуре растворе равна 0,18.

4. Растворимость в воде гидросульфата калия при 100^оС равна 113,6 % по отношению к массе воды. Сколько воды требуется для растворения при этой температуре 800 г KHSO₄ ?

5. Растворимость в воде нитрата натрия при 30^оС равна 40,0 % по отношению к массе раствора. Сколько требуется воды, чтобы растворить при этой температуре 500 г NaNO₃ ?

6. Растворимость в воде нитрата свинца (II) при 100^оС равна 127,3 % по отношению к массе воды. Сколько нитрата свинца может быть растворено при этой температуре в 750 мл воды ?

7. Растворимость в воде хлорида бария при 60^оС равна 46,4 % по отношению к массе воды. Сколько ВаС1₂×Н₂О может раствориться в 400 мл воды при этой температуре ?

8. При 20^оС в 250 мл насыщенного раствора хлорида кальция содержится 50 г растворенного вещества. Вычислить молярную растворимость СаС1₂ при 20^оС.

9. Сколько граммов хлорида натрия содержится в 100 мл его насыщенного раствора при 25^оС, если его молярная растворимость при этой температуре равна 2 моль/л ?

10. Растворимость Са(ОН)₂ в воде при 18^оС равна 0,02 моль/л. Сколько граммов Са(ОН)₂ содержится в 500 мл раствора, насыщенного при данной температуре ?

11. Растворимость в воде PbJ₂ при 18^оС равна 2 × 10^-3 моль/л. До какого объема должен быть доведен раствор, чтобы растворить 1,00 г PbJ₂ в воде при этой температуре ?

12. При нормальных условиях в 10 л Н₂О растворяется 0,3 л N₂. Выразить растворимость азота в миллилитрах на литр воды.

13. Сколько граммов кислорода растворяется при нормальных условиях в 300 л воды, если растворимость кислорода, выраженная в миллилитрах на литр воды, составляет 34,5 мл/л ?

14. При некоторой температуре концентрация водного раствора K₂Cr₂O₇ равна 40,0 % по отношению к массе раствора. Какая масса кристаллов K₂Cr₂O₇ будет получена из 1 кг этого раствора при охлаждении до 20^оС ? Растворимость соли при 20^оС равна 11,1 % по отношению к массе раствора.

15. При некоторой температуре концентрация водного раствора Na₂SO₄ равна 30,0 % по отношению к массе раствора. Какая масса кристаллов Na₂SO₄×10Н₂О выделится из 1,2 кг этого раствора при охлаждении до 18^оС? Растворимость Na₂SO₄ при 15^оС равна 11,7 %, а при 20^оС - 16,1 % по отношению к массе раствора.

Равновесие осадок-раствор. ПР

1. Произведение растворимости AgBr равно 4,0×10^-13. Вычислить концентрацию ионов Ag⁺ в насыщенном растворе AgBr.

2. Произведение растворимости PbCO₃ равно 1,5×10^-13 . Вычислить массу ионов Pb²⁺, содержащихся в 1 л насыщенного раствора PbCO₃, выразив ее в миллиграммах.

3. Произведение растворимости PbJ₂ равно 8,7×10^-9. Вычислить концентрацию ионов Pb²⁺ и J^- в насыщенном растворе PbJ₂.

4. Для растворения 1,16 г PbJ₂ потребовалось 2 л воды. Найти ПР PbJ₂.

5. Исходя из произведения растворимости СаСО₃ найти массу СаСО₃, содержащуюся в 100 мл его насыщенного раствора.

6. Растворимость ВаСО₃ равна 8,9×10^-5 моль/л. Вычислить ПР ВаСО₃.

7. Растворимость Ag₂SO₄ равна 2,68×10^-2 моль/л. Вычислить ПР.

8. Растворимость Ва(JO₃)₂ равна 2,8×10^-4 моль/л. Вычислить ПР.

9. Один грамм PbJ₂ может быть растворен в 1730 мл воды. Вычислить ПР.

10. В 500 мл насыщенного раствора PbF₂ содержится 245 мг растворенного вещества. Вычислить ПР.

11. Произведение растворимости Ag₂Cr₂O₇ равно 2,0×10^-7. Выпадет ли осадок при смешивании равных объемов 0,01 М растворов AgNO₃ и К₂Cr₂O₇ ?

12. Образуется ли осадок сульфата серебра, если к 0,02 М раствору AgNO₃ добавить равный объем 1М раствора H₂SO₄ ? ПР(Ag₂SO₄) = 2×10^-5.

13. К 50 мл 0,001 М раствора НС1 добавили 450 мл 0,0001 М- раствора AgNO₃. Выпадет ли осадок хлорида серебра? ПР(AgCl)=1,8×10^-10.

14. Образуется ли осадок хлорида свинца, если к 0,1 Н раствору Pb(NO₃)₂ добавить равный объем 0,4 Н раствора NaC1?

ПР(PbCl₂ )=2×10^-5.