Расчетные задачи на прооизведение растворимости солей

Расчетные задачи на прооизведение растворимости солей

Расчет концентрации ионов в растворе соли

Задача 384.  
Имеется водный раствор K3[Ag(S2O3)2] с молярной концентрацией 0,02 моль/л. Рассчитайте концентрацию ионов Ag+ в этом растворе. Достигается ли бактерицидное действие иона серебра Ag+ ([Ag+] = 10–9 г/л) в этом растворе?
Решение:
M(Ag) = 107,8682 г/моль.
Координационное число серебра равно 2, поэтому дан раствор K3[Ag(S2O3)2] — дитиосульфатоаргентат (I) калия), а не K5[Ag(S2O3)3].  
Дитиосульфатоаргентат (I) калия)в растворе диссоциирует как сильный электролит на комплексные ионы и ионы калия, то есть комплексное соединение диссоциирует полностью:

K3[Ag(S2O3)2] = 3К +  [Ag(S2O3)2]3-.

Согласно уравнению диссоциации соединения, концентрация комплексного иона в растворе равна концентрации всего тетрагидроксобериллата натрия:

См([Ag(S2O3)2]3-) = 0,02 моль/л.

Сам комплексный ион незначительно диссоциирует как слабый электролит (записываем сразу уравнение полной диссоциации):

[Ag(S2O3)2]3- = Ag+  + 2S2O32-.

Константа нестойкости комплексного иона запишется:

Кн = ([Ag+[S2O32-]2)/([Ag(S2O3)2]3-).

Находим ее значение в справочнике:

КН = 7,1 . 10-15 (в разных источниках дается 2,5 . 10-14, 3,5 . 10-14 и даже 1,1 . 10-14).
 

Видео:Произведение растворимости (ПР). Растворимость солей в растворах.Скачать

Произведение растворимости (ПР). Растворимость солей в растворах.

Поэтому считаю, что условие задачи составлено некорректно, нужно давать конкретные табличные данные константы нестойкости ионов. 
При диссоциации х моль комплексного иона в растворе образуется х моль ионов Ag+ и 2х моль ионов S2O32-. (Это видно из коэффициентов перед ионами в уравнении диссоциации, если диссоциировал 1 моль комплексного иона, то образовался 1 моль ионов Ag+ и 2 моль ионов S2O32-).
Тогда, константа нестойкости комплексного иона запишется:

КН = х . (2х)2/(0,02 — х).

Так как диссоциирует лишь малая часть комплексных ионов, то их концентрация в растворе определяется общей концентрацией ионов [Ag(S2O3)2]3-, а знаменатель практически равен 0,02 моль/л. КН = х . (2х)2/0,02.

Подставляя значение константы нестойкости комплексного иона, получаем:

7,1 . 10-15 = х . (2х)2/0,02;
7,1 . 10-15 = 4 . х(3/0,02);
3√[(7,1 . 10-15) . 0,02]/4 = 3,29 . 10-6.

Следовательно, концентрация ионов Ag+ равна:

См(Ag+) = 3,29 . 10-6 моль/л.

Теперь рассчитаем массу Ag+ в исходном растворе, получим:

m(Ag+) = См(Ag+) · M(Ag+) = (3,29 .10-6) · 107,8682 = 3,5 . 10-4 г/л.

Так как m(Ag+ = 3,5 . 10-4 г/л)  >  ([Ag+] = 10–9 г/л), то достигается бактерицидное действие иона серебра данного раствора.
 


Задача 385.
Как изменится количество осадка Mg(OH)2 в его насыщенном растворе при добавлении к нему:
а) едкого натра;
б) соляной кислоты?
Решение:
а) Mg(OH)2 и  NaOH диссоциируют по схемам

Mg(OH)2 = Mg2+ + 2OH;
NaOH = Na+ + OH.

При добавлении к Mg(OH)2 NaOH в его насыщенном растворе будет увеличиваться концентрация одноименных гидроксид-ионов, что приведет к увеличению произведения концентрации ионов электролита. При этом равновесие между твёрдой фазой и раствором смещается в сторону образования осадка. Условием образования осадка является превышение произведения концентрации ионов малорастворимого электролита над его произведением растворимости. При этом происходит уменьшение растворимости данного малорастворимого электролита. 
Значит, при при добавлении к насыщенному раствору Mg(OH)2 раствора NaOH, количество осадка Mg(OH)2 увеличится.

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

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

б) Mg(OH)2 и  HCl диссоциируют по схемам

Mg(OH)2 = Mg2+ + 2OH;
HCl = H+ + Cl

При добавлении к Mg(OH)2 HCl в его насыщенном растворе будет уменьшаться концентрация гидроксид-ионов, потому что они будут связываться с ионами водорода с образованием слабодиссоциированных молекул воды (OH + Н+ = Н2О), что приведет к уменьшению произведением растворимости электролита. При этом равновесие между твёрдой фазой и раствором смещается в сторону растворения осадка. Условием растворения осадка является уменьшение произведения концентрации ионов малорастворимого электролита над его произведением растворимости. При этом происходит увеличении растворимости данного малорастворимого электролита. 
Значит, при при добавлении к насыщенному раствору Mg(OH)2 раствора HCl, количество осадка Mg(OH)2 уменьшится.
 


Расчет растворимостии соли

Задача 386.
Сколько граммов BaCO3 содержится в 5 л раствора, насыщенного при 25 °С (ПР = 4,8 . 10-8)?
Решение:
М(BaCO3) = 197,3359 г/моль.

1.Рассчитаем растворимость карбоната бария:

Обозначим искомую растворимость BaCO3 через S (моль/л). Тогда в насыщенном растворе BaCO3  содержится S (моль/л) ионов Ва2+ и S (моль/л) ионов  CO32-.

Отсюда

ПР(BaCO3) = [Ва2+][СО32-] = S . S = S2.
S = √BaCO3 = √4,8 . 10-8 = 2,19 . 10-4.

2. Расчет массы карбоната бария, содержащуюся в 5 л насыщенного раствора

m(BaCO3) = S М(BaCO3) . V(p-pa) = (2,19 . 10-4) . 197,3359 . 5 = 0,216 г.

Ответ: m(BaCO3) = = 0,216 г.
 


Задача 387.
Найти растворимость фторида лития (LiF, Ks = 1,5 . 10-3) в 0,02M растворе HCl.
Ka(HE) = 6,67 . 10-4.
Решение:
1. Рассчитаем растворимость LiF в Н2О

LiF = Li+ + F.
[Li+] = S; [F} = S.

Видео:Задача на растворимость (видео 4)| Произведение Растворимости | ХимияСкачать

Задача на растворимость (видео 4)| Произведение Растворимости | Химия

Произведение растворимости фторида лития:

Ks = [Li+] . [F} = S . S = S2.

Тогда

S(liF) = √Ks(LiF) = √1,5 . 10-3 = 3,87 . 10-2 моль/л.

2. Рассчитаем растворимость LiF в 0,02 M HCl
В растворе, содержащем ионы водорода Н+, образующиеся вследствие диссоциации HCl, протекает реакция:

F + H+ = HF.

Используем условное произведение растворимости LiF:

Ksy Ks(LiF) * α;
α = 1 + [H+]/Ka, где

Кa  — константа диссоциации фтороводородной кислоты НF.

Концентрация ионов водорода, образующихся при диссоциации HCl:

HCl = [H+] + Cl
[H+] = c(HCl) = 0,02 моль/л;
α = 1 + 0,02/6,67 . 10-4 = 29,985.

Рассчитаем астворимость LiF в 0,02 М растворе соляной кислоты

Видео:Произведение растворимости (ПР или Ksp)Скачать

Произведение растворимости (ПР или Ksp)

S'(LiF) = √Ks(LiF) . α = √(1,5 . 10-3) . 29,985 = 0,0449775 = 4,5 . 10-2 моль/л.

Таким образом, растворимость фторида лития в 0,02 М растворе соляной кислоты увеличится необратимо:

(S'(LiF)/S(liF) = (3,87 . 10-2)/(4,5 . 10-2) = 0,86.

1. S(liF) = √Ks(LiF) = √1,5 .10-3 = 3,87 . 10-2 моль/л.

2.Ksy Ks(LiF) * α;
α = 1 + [H+]/Ka, где

Кa  — константа диссоциации фтороводородной кислоты

Тогда

α = 1 + 0,02/6,67 . 10-4 = 29,985.

3. S'(LiF) = √Ks(LiF) . α = √1,5 . 10-3 . 29,985 = 0,0449775 = 4,5 . 10-2 моль/л.
 


Задача 388.
Можно ли ожидать растворение фосфата магния аммония в растворе уксусной кислоты? Ответ подтвердить расчетом.
Решение:
Пр(MgNH4PO4) = 2,5 . 10-13
КD(CH3COOH) = 1,75 . 10-5.
Вычислим растворимость (MgNH4PO4 моль/дм3 через «х«, тогда

MgNH4PO4 = Mg2+ + NH4+ + РO43-

Произведение растворимости (MgNH4PO4 — величина справочная Пр(MgNH4PO4) = 2,5 . 10-13, поскольку:

Пр(MgNH4PO4) =  [Mg2+] . [NH4+] . [PO43-] = x3;
x = 3√2,5 . 10-13 = 6,3 . 10-5 моль/л.

Видео:Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по Химии

Уравнения реакций:

MgNH4PO4 + 2CH3COOH = Mg(CH3COO)2 + NH3 + H3PO4
MgNH4PO4 + 2CH3COOH = Mg(CH3COO)2 + HNH4HPO4

При введении фосфата магния аммония в раствор уксусной кислоты в смеси будут находиться ионы Mg2+, NH4+, H+, PO4, CH3COO, которые не связываются друг с другом с образованием осадка из ацетата магния. Объясняется это тем, что КН([Аg(СN)2]) намного меньше, чем ПР(AgCl) (1,4 . 10-20 < 1,8 . 10-10), поэтому в растворе смеси будут присутствовать несвязывающиеся К+, Ag+, Na+, CN¯, Cl¯, [Аg(СN)2]¯ ионы.


💡 Видео

ЗАДАЧИ НА РАСТВОРИМОСТЬ ЗА 5 МИНУТ?😳|AllesСкачать

ЗАДАЧИ НА РАСТВОРИМОСТЬ ЗА 5 МИНУТ?😳|Alles

Произведение растворимости для решения задачСкачать

Произведение растворимости для решения задач

Как найти растворимость вещества, используя произведение растворимости (ПР)?Скачать

Как найти растворимость вещества, используя произведение растворимости (ПР)?

Произведение растворимостиСкачать

Произведение растворимости

Как научиться решать расчетные задачи ЕГЭ по химии? | Екатерина Строганова | 100балльный репетиторСкачать

Как научиться решать расчетные задачи ЕГЭ по химии? | Екатерина Строганова | 100балльный репетитор

Растворы и осадки (видео 1)| Произведение Растворимости | ХимияСкачать

Растворы и осадки (видео 1)| Произведение Растворимости | Химия

Задачи на растворимость солей 34 егэ 2019 химияСкачать

Задачи на растворимость солей 34 егэ 2019 химия

Новые 26 задачи ЕГЭ 2023 по химии на растворимость | Екатерина Строганова | 100балльный репетиторСкачать

Новые 26 задачи ЕГЭ 2023 по химии на растворимость | Екатерина Строганова | 100балльный репетитор

Расчет рН растворов сильных и слабых кислот. Химия для поступающих.Скачать

Расчет рН растворов сильных и слабых кислот. Химия для поступающих.

Урок 17. Решение задач на растворимость. Химия. 11 классСкачать

Урок 17. Решение задач на растворимость. Химия. 11 класс

Коэффициент растворимости + решение задачиСкачать

Коэффициент растворимости + решение задачи

Примеры решения задач на растворимость | ХимияСкачать

Примеры решения задач на растворимость | Химия

8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.Скачать

8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии