Произведение растворимости

Для практически нерастворимого продукта АВ, образующего твердую фазу, процесс его диссоциации характеризуется константой равновесия К_равн= =[А⁺]·[В^-], в выражение которой не входит концентрация вещества, находящегося в осадке. Константа равновесия процесса диссоциации малорастворимого вещества в его насыщенном растворе называется произведением растворимости (ПР) вещества: ПР = [А⁺]·[В^-]. В общем случае, если малорастворимый электролит диссоциирует по уравнению:

A_mB_n↔mAⁿ⁺+ nB^m-,

то выражение для ПР будет иметь вид

ПР_AmBn =[Аⁿ⁺]^m·[В^m-]ⁿ.

Необходимым условием образования осадка АВ является неравенство [А⁺]·[В^-]>ПР_АВ. Чем меньше значение ПР слабого электролита, тем легче выпадает осадок и тем труднее он растворяется.

Пример 1. Определите произведение растворимости хлорида свинца при 298 К, если его растворимость при этой температуре составляет 1,6·10^-2моль/л.

Решение. Процесс растворения PbCl₂ протекает следующим образом:

PbCl₂↔Pb²⁺ + 2 Cl^-.

Согласно данному уравнению, одна молекула PbCl₂ распадается с образованием одного иона Pb²⁺ и двух ионов Cl^-. Тогда равновесные концентрации Pb²⁺и Cl^- соответственно будут равны 1,6·10^-2 моль/л и 3,2·10^-2 моль/л. Запишем выражение для ПР_PbCl2 = [Pb²⁺]·[Cl^-]² = 1,6·10^-2·(3,2·10^-2)² = 1,6·10^-5.

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 7

Й уровень

286-290. найти изотонический коэффициент для раствора электролита с концентрацией растворенного вещества С_М, если известно, что в 1 дм³ этого раствора содержится N частиц (молекул и ионов) растворенного вещества.

291-295. Вычислить ионную силу и активность ионов в растворе, содержащем А, моль/ дм³ Са(NO₃)₂ и В, моль/дм³ СаCl₂

296-300. Концентрация малорастворимого вещества А в его насыщенном растворе равна с, моль/л. Вычислите произведение растворимости А:

Й уровень

301. Раствор, содержащий 0,53 г карбоната натрия в 200 г воды, кристаллизуется при температуре – 0,13 ºC. Вычислить кажущуюся степень диссоциации Na₂СO₃.

302.При 100ºC давление пара раствора, содержащего 0,05 моля сульфата натрия в 450 г воды, равно 100,8 кПа. Определить кажущуюся степень диссоциации Na₂SO₄.

303. В 1 дм³ 0,01 М раствора уксусной кислоты содержится 6,26·10²¹ ее молекул и ионов. Определить степень диссоциации уксусной кислоты.

304. Кажущаяся степень диссоциации хлорида калия в 0,1 н растворе равна 0,80. Чему равно осмотическое давление этого раствора при 17ºC?

305. Вычислить ионную силу и активность ионов в 0,1%-м растворе ВаCl₂.

306-310. Смешали равные объемы 0,1М растворов веществ А и В. Напишите уравнения реакций и расположите вещества в порядке увеличения ПР образующихся при этом малорастворимых веществ:

Й уровень

311. Нужно приготовить раствор, содержащий в 1 дм³ 0,5 моля NaCl, 0,16 моля КCl и 0,24 моля К₂SO₄. Как это сделать, имея в своем распоряжении только NaCl, КCl и Na₂SO₄?

312.В равных количествах воды растворено в одном случае 0,5 моль сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁, а в другом 0,2 моля СаCl₂. Температуры кристаллизации обоих растворов одинаковы. Определить кажущуюся степень диссоциации СаCl_2.

313. Рассчитать концентрацию ионов СН₃СОО^- в растворе, 1 дм³ которого содержит 1 моль СН₃СООН и 0,1 моля НCl, считая диссоциацию последнего полной.

314. Исходя из значений последовательных констант диссоциации ортофосфорной кислоты (К₁ = 7,5 ·10^-3; К₂ = 6,3 ·10^-8; К₃ = 1,3 ·10^-12), определить знак изменения ΔGº для каждой из трех ступеней диссоциации. Для какой из них ΔGº имеет наибольшее абсолютное значение?

315.В 0,1 н растворе степень диссоциации уксусной кислоты равна 1,32 ·10^-2. При какой концентрации азотистой кислоты НNО₂ ее степень диссоциации будет такой же?

316-320. Воспользовавшись табличными значениями ПР, определите, выпадет ли осадок при смешении равных объемов 0,01 М растворов веществ А и В: