Вираз для константи рівноваги (ДР) матиме вигляд

ДР_ВаSО4=[Ва²⁺] · [SО ] = 1∙10^-10

Якщо концентрацію сполуки у насиченому розчині, тобто її розчинність, позначити через S моль/л, то

ДР_ВаSО4 = S · S = S²; S= .

Незалежно від зміни молярної концентрації окремих йонів у розчині значення ДР завжди залишається сталим за сталої температури.

Основні умови утворення і випадання осаду під час проведення аналітичних реакцій: осад малорозчинного електроліту утворюється тоді, коли після змішування розчинів реагентів добуток молярних концентрацій катіонів і аніонів буде більшим, ніж ДР_осаду. Якщо добуток концентрацій йонів, з яких складається малорозчинний електроліт, менший за його ДР, то відповідний розчин є ненасиченим (осаду немає).

Значення ДР вказані в довідниках.

Алгоритм обчислення можливості утворення і випадання осаду:

1) розраховують молярні концентрації речовин у розчині після змішування розчинів;

2) визначають молярні концентрації тих йонів, які утворюють осад;

3) знаходять добуток молярних концентрацій йонів, які утворюють осад;

4) одержаний добуток молярних концентрацій йонів у розчині порівнюють з ДР речовини, яка випадає в осад.

Вплив однойменних йонів. Якщо до насиченого розчину електроліту долити розчин іншого електроліту, який містить однойменний йон з осадом, то добуток молярної концентрації йонів стане більшим за величину ДР, розчин стає пересиченим, а пересичені розчини нестійкі, за умов стояння вони виділяють частину розчиненої речовини у вигляді осаду.

Отже, при додаванні однойменних йонів до насичених розчинів малорозчинних електролітів розчинність цих малорозчинних електролітів зменшується.

На розчинність осадів впливають введення однойменних йонів чи інших сторонніх електролітів, комплексоутворювачів, температура, рН середовища і природа розчинника.

Задача 1. Чи утвориться осад, якщо змішати рівні об’єми розчинів NaCl та TlNO₃, концентрація кожного з яких дорівнює 0,02 моль/л? ДР_TlCl = 1,7·10^-4.

Розв’язання. Під час зливання рівних об’ємів розчинів відбувається їхнє взаємне розбавляння вдвічі. Отже у кінцевому розчині концентрації йонів складають:

[Cl^-] = 0,01 моль/л; [Тl⁺] = 0,01 моль/л;

[Тl⁺] [Cl^-] = 0,01·0,01 = 10^-4 < 1,7·10^-4.

Добуток молярних концентрацій менше ДР_TlCl , отже осад не утворюється.

Задача 2. Розчинність кальцій фториду при 25ºС становить 0,0016 г на 100 г води. Визначити добуток розчинності солі.

Розв’язання. Визначаємо розчинність СаF₂ у молях на литр

0,0016·1000/100 = 0,016 г/л;

М(СаF₂) = 78 г/моль; ν(СаF₂) = 0,016/78 = 2,05 ·10^-4 моль;

S(СаF₂) = 2,05 ·10^-4 моль/л.

СаF₂ ↔ Са²⁺ + 2F^-

Концентрації йонів солі в насиченому розчині становитимуть:

[Са²⁺] = 2,05 ·10^-4 моль/л; [F^-] = 2·2,05 ·10^-4 = 4,10 ·10^-4 моль/л;

ДР(СаF₂) = [Са²⁺] ·[F^-]² = 2,05 ·10^-4 · (4,10 ·10^-4 )² = 3,45 · 10^-11

Задача 3. Обчисліть розчинність аргентум оксалату в грамах на літр, якщо добуток розчинності Ag₂С₂О₄ дорівнює 5·10^-12.

Розв’язання. Дисоціація Ag₂С₂О₄ відбувається за рівнянням:

Ag₂С₂О₄ ↔ 2Ag⁺ + С₂О₄^2-

ДР_AgС2О4 = [Ag⁺]² · [С₂О₄^2-]

Позначимо розчинність солі через s моль/л.

Тоді [С₂О₄^2-] = s моль/л; [Ag⁺] = 2s моль/л;

ДР_Ag2С2О4 = (2s)² · s = 4s³ = 5·10^-12

Розчинність Ag₂С₂О₄ в моль/л становить:

моль/л.

Тепер знаходимо розчинність солі в грамах на літр:

М(Ag₂С₂О₄) = 196 г/моль; s = 196г/моль· 1,077·10^-4 моль/л = 0,021 г/л

Контрольні запитання для самостійної роботи

1. Яка система називається гетерогенною?

2. Добуток розчинності, його зміст.

3. Запишіть математичний вираз добутку розчинності для аргентум хлориду, кальцій гідроксиду.

4. Концентрація барій карбонату в насиченому розчині дорівнює 2,0·10^-3 моль/л. Визначте добуток розчинності ВаСО₃.

5. Виходячи із значення ДР(РbSO₄) = 1,6 ·10^-8, визначте концентрацію цієї солі в молях на літр та в грамах на літр у насиченому розчині.

6. Поясніть умови утворення осаду.

7. Чи утвориться осад, якщо до 0,01 М розчину Рb(NO₃)₂ додати рівний об’єм 0,01 М розчину К₂SO₄? Назвати речовину осаду.

8. Вплив однойменних йонів на розчинність малорозчинних електролітів.