Материал: Химия Часть 3

Если растворимость возрастет в 100 раз, то она составит:

Поскольку цианид серебра  соль, образованная слабой кислотой, то ее растворимость зависит от концентрации ионов водорода в растворе:

Из этого выражения находим, что:

Подставляя значения и ПР, получаем:

Таким образом, необходимый рН раствора составляет:

11. Определить минимальное значение рН, соответствующее началу выпадения осадка Mg(OH)₂ из раствора хлорида магния с С(MgCl₂) = 0,01 моль/л при добавлении щелочи.

Решение.

Согласно таблице 1, .Образование осадка Mg(OH)₂ начнется при условии, что .Поэтому можно запи-сать:

.

Концентрация катионов Mg²⁺ в растворе хлорида магния равна 0,01 моль/л, следовательно:

Таким образом:

Соответственно,

Вопросы для самоконтроля

1. Какая система называется гомогенной? Приведите примеры.

2. Какая система называется гетерогенной? Приведите примеры.

3. В чем заключается различие между фазой и компонентом системы? Ответ подтвердите примерами.

4. Какие равновесия называют гетерогенными? Приведите при-меры.

5. Какой раствор называют насыщенным?

6. Что понимают под термином растворимость? Что такое коэффициент растворимости? В каких единицах выражают раствори-мость и коэффициент растворимости?

7. От каких факторов зависит растворимость твердых веществ? От чего зависит растворимость газов?

8. Как изменяется растворимость твердых веществ с ростом температуры и давления?

9. Как изменяется растворимость газов с ростом температуры и давления?

10. Каким правилом выражается влияние природы компонентов на их взаимную растворимость?

11. В каких растворителях лучше растворяются соли, кислоты и основания неорганической природы?

12. Какой растворитель вы выберите для растворения нафталина (C₈H₁₀)?

13. Приведите примеры малорастворимых сильных электролитов.

14. Что называется произведением растворимости малораство-римого сильного электролита? Запишите выражения произведения растворимости следующих малорастворимых электролитов: MnS, СаНРО₄, MgC₂O₄, СаF₂, Ag₂SO₄, Mg(OH)₂, Ba₃(PO₄)₂, As₂S₃, Ag₃AsO₃, Bi(OH)₃.

15. От чего зависит величина произведения растворимости?

16. В каких случаях правило произведения растворимости неприменимо?

17. Как связаны между собой растворимость и произведение растворимости? Запишите выражения, связывающие раствори-мость (моль/л) и произведение растворимости для следующих малорастворимых электролитов: HgS, Са(Н₂РО₄)₂, BaC₂O₄, PbI₂, Ag₂Cr₂O₇, Zn(OH)₂, Mg₃(PO₄)₂, As₂S₃, Ag₃PO₄, Cr(OH)₃.

18. Во всех ли случаях для сопоставления растворимостей веществ можно сравнивать величины их ПР?

19. Как формулируется правило, определяющее условия выпадения или растворения осадка?

20. Всегда ли менее растворимый осадок выпадает раньше более растворимого?

21. Достаточно ли для растворения осадка уменьшить концентра-цию одного из составляющих его ионов?

22. Какие факторы могут повлиять на смещение гетерогенного равновесия?

23. В каких случаях на гетерогенное равновесие оказывает влияние активная реакция среды? Приведите примеры.

24. Все ли осадки растворимы в сильных кислотах?

25. В каких случаях возможно растворение осадка за счет комп-лексообразования? Приведите примеры.

26. В каких случаях возможно растворение осадка за счет протекания окислительно-восстановительных процессов? Приведите примеры.

27. Как изменится растворимость фосфата кальция при добавлении к раствору фосфата калия?

28. Как изменится растворимость хлорида серебра при добавле-нии к раствору сульфата меди?

29. Какова биологическая роль гетерогенных равновесий? Приведите примеры.

30. Какие профилактические меры используют для предотвращения образования камней в почках?

31. Чем обусловлен кариес зубов?

32. Какие профилактические меры используются для предотвра-щения кариеса?

33. Какова максимально допустимая концентрация фторид-ионов в питьевой воде?

Варианты задач для самостоятельного решения

Примечание. Значения констант произведения растворимости малораст-воримых электролитов приведены в таблице 1.

Вариант №1

1. Концентрация ионов Cl^ в насыщенном растворе PbCl₂ состав-ляет 3,410^2 моль/л. Вычислить .

2. Рассчитать концентрацию Ag₂Cr₂O₇ в насыщенном растворе в моль/л и в г/л.

3. Определить, выпадет ли осадок при сливании равных объемов растворов хлорида бария с С(ВаС1₂) = 0,0001 моль/л и серной кислоты с С(H₂SO₄) = 0,00005 моль/л.

4. Найти значение рН раствора, при котором растворимость нитрита серебра увеличится вдвое, если .

Вариант №2

1. Концентрация ионов стронция в насыщенном растворе SrCO₃ равна 9,210^4 г/л. Вычислить .

2. Рассчитать концентрации ионов в насыщенном растворе Ag₃PO₄ в моль/л и в г/л.

3. Определить, выпадет ли осадок при сливании равных объемов растворов нитрата серебра с С(AgNO₃) = 0,02 моль/л и сульфата натрия с С(Na₂SO₄) = 0,05 моль/л.

4. Найти минимальное значение рН, соответствующее началу выпадения осадка Mn(OH)₂ из раствора сульфата марганца с С(MnSO₄) = 0,01 моль/л при добавлении щелочи.

Вариант №3

1. Концентрация ионов бария в насыщенном растворе Ba₃(PO₄)₂ составляет 2,710^8 моль/л. Вычислить .

2. Рассчитать концентрации ионов в насыщенном растворе SrCrO₄ в моль/л и в г/л.

3. Найти минимальную концентрацию раствора хромата калия, чтобы при добавлении 10 мл его к 40 мл раствора хлорида бария с С(BaCl₂) = 0,0001 моль/л выпал осадок.

4. Определить, во сколько раз изменится растворимость хромата серебра, если к 1 л его насыщенного раствора добавить 1,7 г AgNO₃.

Вариант №4

1. При 25⁰С концентрация катионов кальция в насыщенном растворе сульфата кальция составляет 200 мг/л. Вычислить .

2. Рассчитать массу ионов Ag⁺ в 5 л насыщенного раствора хлорида серебра.

3. Определить, выпадет ли осадок, если к 20 мл раствора нитрата свинца с С(Pb(NO₃)₂) = 0,2 моль/л добавить 30 мл раствора хлорида натрия с С(NaCl) = 0,01 моль/л.

4. Найти минимальное значение рН, соответствующее началу выпадения осадка Cu(OH)₂ из раствора сульфата меди с С(CuSO₄) = 0,001 моль/л при добавлении щелочи.

Вариант №5

1. Концентрация фосфат-ионов в насыщенном растворе Sr₃(PO₄)₂ равна 510^7 моль/л. Вычислить .

2. Найти молярные концентрации ионов в насыщенном растворе фосфата бария.

3. Определить, выпадет ли осадок при сливании 30 мл раствора нитрата свинца c С(Pb(NO₃)₂) = 0,01 моль/л и 20 мл раствора иодида калия с C(KI) = 0,005 моль/л.

4. Сравнить растворимость оксалата кальция в воде, в растворе хлорида кальция c С(CaCl₂) = 0,01 моль/л и в воде, подкисленной до рН = 4,5. Для щавелевой кислоты: ,.

Вариант №6

1. Растворимость Ag₂Cr₂O₇ равна 4∙10^3 моль/л. Найти .

2. Рассчитать массу ионов Ca²⁺ в 10 л насыщенного раствора сульфата кальция.

3. Определить, выпадет ли осадок, при сливании равных объемов растворов нитрата серебра с С(AgNO₃) = 0,0003 моль/л и карбоната калия с С(K₂CO₃) = 0,0005 моль/л.

4. Определить растворимость сульфита меди в воде, в растворе сульфата меди c С(CuSO₄) = 0,01 моль/л и в воде, подкисленной до рН = 5. Для сернистой кислоты: ,.