Вычисление потери от растворимости сульфата бария в граммах и процентах при промывании их указанным объёмом промывной жидкости

Вычисление потери от растворимости сульфата бария при промывании его указанным объёмом серной кислоты

Задача 247.
Вычислить потерю от растворимости осадка в граммах и процентах при промывании его указанным объёмом промывной жидкости. Осадок BaSO₄, массой 0,6г, Пр(BaSO₄) = 1,1 ^. 10^-10; промывная жидкость Н₂SO₄, объёмом 250 см³, концентрацией 200 cм³ Н₂О + 0,04 см³ H₂SO₄ (конц.).
Решение:
Mr(H₂SO₄) = 98,066; Mr(BaSO₄) = 233,323.
Рассчитаем массу H₂SO₄ (конц.), учитывая, что р(H₂SO₄) (конц.) = 1,83г/см³:

m(H₂SO₄) (конц.) = V ^. р(H₂SO₄) (конц.) = 0,04 ^. 1,83 = 0,0732 г.

Рассчитаем массу H₂SO₄ в 1 дм³ раствора из пропорции:

200 : 0,0732 = 1000 : х; х = (1000 ^. 0, 0732)/200 = 0,366г.

Определим концентрацию раствора серной кислоты:

С (H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/M(H₂SO₄) = 0,366/98,066 = 0,0037

Обозначим растворимость BaSO₄ моль/дм³ через «х«, тогда

H₂SO₄ – сильный электролит, и поэтому

концентрация ионов SO₄^2- равна концентрации кислоты:

[SO₄^2-] = 0,0037 моль/дм³.

Так как ионы Ва²⁺ поступают в раствор только из осадка, то [Ва²⁺] = х, а ионы SO₄^2-из осадка и из промывной жидкости, тогда [ SO₄^2-] = х + 0,001. Поскольку х << 0,0037 , то можно считать, что вся концентрация ионов SO42- в растворе практически равна его концентрации в промывной жидкости — [ SO₄^2-] = 0,0037 моль/дм³, а значением х, как очень малой величиной, мы можем пренебречь.
Поскольку Пр(BaSO₄) = [Ва²⁺] ^. [ SO₄^2-] то, подставив в эту формулу соответствующие значения концентраций ионов, находим:

Пр(BaSO₄) = х ^. 0,0037.

Видео:Задача на произведение растворимости ПР=[Ag+]2[CrO4(2-)]Скачать

Откуда

x = Пр(BaSO₄)/0,0037 = 1,1 ^. 10^-10/0,0037 = 2,97 ^.10^-8 моль/дм³.

Потери (г) за счёт растворимости равны:

Потери в процентах равны:

Таким образом, при промывании осадка BaSO₄ 250 см³ 0,0037M раствора H₂SO₄ мы вносим очень малую погрешность в результате потерь от растворимости.

Ответ: 1,73 ^. 10^-5 г; 2,88 ^. 10^-4%.

Задача 248.
Вычислить потерю от растворимости осадка в граммах и процентах при промывании его указанным объёмом промывной жидкости. Осадок BaSO₄, массой 0,80г, Пр(BaSO₄) = 1,1 ^. 10^-10; промывная жидкость Н₂SO₄, объёмом 200 см³, концентрацией 200 cм₃ Н₂О + 0,08 см³ H₂SO₄ (конц.).
Решение:
Mr(H₂SO₄) = 98,066; Mr(BaSO₄) = 233,323.
Рассчитаем массу H₂SO₄ (конц.), учитывая, что p(H₂SO₄) (конц.) = 1,83 г/см³:

m(H₂SO₄) (конц.) = V . p(H₂SO₄) = 0,08 ^. 1,83 = 0,1464 г.

Рассчитаем массу H₂SO₄ в 1 дм³ раствора из пропорции:

200 : 0,1464 = 1000 : х; х = (1000 ^. 0,1464)/200 = 0,732 г.

Определим концентрацию раствора серной кислоты:

С_М(H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/MH₂SO₄) = 0,732/98,066 = 0,0075 моль.

Обозначим растворимость BaSO₄ моль/дм³ через «х«, тогда

H₂SO₄– сильный электролит, и поэтому:

концентрация ионов SO₄^2- равна концентрации кислоты:

[SO₄^2-] = 0,0075 моль/дм³.

Так как ионы Ва²⁺ поступают в раствор только из осадка, то [Ва²⁺] = х, а ионы SO₄^2- из осадка и из промывной жидкости, тогда [SO₄^2-] = х + 0,0075. Поскольку х << 0,0075 , то можно считать, что вся концентрация ионов в растворе практически равна его концентрации в промывной жидкости — [SO₄^2-] = 0,0075 моль/дм³, а значением х, как очень малой величиной, мы можем пренебречь.
Поскольку Пр(BaSO₄) = [Ва²⁺] ^. [SO₄^2-], то, подставив в эту формулу соответствующие значения концентраций ионов, находим: