Факторы, влияющие на произведение растворимости.

Одноименный ион. Если в растворе находится избыток одноименного иона труднорастворимой соли, то растворимость осадка определяется концентрацией в растворе другого иона соли. Растворимость осадка в присутствии одноименного иона понижается.

1. Ионная сила раствора. Противоположное влияние на растворимость оказывает присутствие в растворе сильного электролита, не содержащего одноименного иона с осадком. Повышение растворимости соли в этом случае называется солевым эффектом.

2. Влияние рН. Для осадков гидроксидов и малорастворимых солей, в состав которых входят анионы слабых кислот, повышение кислотности раствора увеличивает их растворимость в воде. Расчеты позволяют определить растворимость соединений при определенном значении рН раствора, а так же вычислить рН, при котором возможно образование или растворение осадка.

3. Комплексообразование. На растворимость осадка может оказывать влияние образование растворимых комплексных соединений. В этом случае растворимость увеличивается в результате протекания конкурирующей реакции, например, в присутствии аммиака растворимость хлорида серебра растет

AgCl_(тв) Ag⁺+Cl^-

Ag⁺+2NH₃ [Ag(NH₃)₂]

Степень растворимости осадка будет определяться соотношением величины ПР осадка и К_уст комплексного соединения.

Реакции осаждения лежат в основе метода осаждения, который широко применяют в аналитической химии для количественного определения фармацевтических препаратов. Метод осаждения используют также в клиническом анализе мочи, желудочного сока, крови, в санитарно-гигиенической практике – при анализе питьевых вод.

Ученые, изучая биологическую эволюцию, считают, что различная растворимость природных соединений элементов в воде оказала большое влияние на их содержание в живых организмах.

Между растворимостью соединений и токсическим действием ионов ряда элементов имеется тесная связь. Например, введение ионов Al³⁺ в организм вследствие образования малорастворимого фосфата алюминия приводит к рахиту.

 

Вопросы и задачи для самоконтроля

1. Что такое кислота и основание с точки зрения протонной теории Бренстеда?

2. Константа кислотности и основности. Связь между константой кислотности и константой основности.

3. Дайте определение рН и ионного произведения воды.

4. Какие соли подвергаются гидролизу? Что такое активная, потенциальная и общая кислотность? Как их определяют на практике?

5. При каких значениях рН желудочного сока имеет место пониженная кислотность?

6. От каких факторов зависит степень и константа гидролиза соли?

7. Константа растворимости. Факторы, влияющие на константу растворимости.

8. Условия образования и растворения осадков.

9. Какую биологическую роль играют процессы гидролиза в жизнедеятельности человека?

10. Каковы условия выпадения и растворения осадков?

 

Примеры решения задач

Задача 1. Гидролиз какой из перечисленных солей приводит к образованию сильных кислот? CuCl₂, KCN, NaNO₂, Na₂SO₄

Рещение: необходимо знать, что при гидролизе солей сильные кислоты образуются в том случае, если соль образована слабым основанием и сильной кислотой и гидролиз идет по катиону. Из перечисленных солей этому условию удовлетворяет соль CuCl₂.

Ответ: CuCl₂

Задача 2. Определите рН 0,1N раствора NH₄OH, если α=1% или 0,01.

Решение.

1. Определяем С_ОН- раствора NH₄OH:

С_ОН-= α· С_общ=0,1·0,01=0,001=10^-3моль/л

2. Из выражения ионного произведения воды

С_Н+ ·С_ОН-=1·10^-14 моль-ион/л, определяем С_Н+:

С_Н+=10^-14/10^-3=10^-11моль/л

3. Определяем рН раствора NH₄OH:

рН=-lgС_Н+=-lg 10^-11 =11

Ответ: рН 0,1N раствора NH₄OH равен 11.

 

Тесты для самоконтроля

Тест № 1

1. Степень диссоциации показывает:

а) число молекул электролита, распавшихся на ионы

б) число моль электролита, распавшихся на ионы

в) концентрацию молекул электролита, оставшегося в растворе

г) долю молекул электролита, распавшихся на ионы

2. Укажите выражение ионного произведения воды:

а) С_Н⁺ + С_ОН^- = 10^-14 моль-ион/л,

б) С_Н⁺ · С_ОН^- = 10^-7 моль-ион/л,

в) С_Н⁺ · С_ОН^- = 10^-14 моль-ион/л,

г) С_Н⁺ - С_ОН^- = 10^-14 моль-ион/л.

3. рН раствора, в котором концентрация ионов Н⁺ равна 10^-4 моль/л, равен

а) 4,

б) 10,

в) 6,

г) 8.

4. Водородный показатель рН представляет собой:

а) показатель активности ионов ОН^-;

б) отрицательный натуральный логарифм концентрации ионов Н⁺;

в) отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов Н⁺;

г) константу диссоциации кислот.

5. Потенциальная кислотность определяется концентрацией:

а) недиссоциированных молекул кислоты,

б) свободных гидратированных ионов Н⁺,

в) кислот в растворе,

г) содержанием соляной кислоты

 

Тест № 2

1. Активная основность раствора NH₄OH равна

а) С_общ,

б) α· С_общ,

в) больше С_общ,

г) равна о

2. Активная кислотность желудочного сока у здорового человека

а) 0-20 ед,

б)20-40 ед,

в)40-60 ед,

г) более 60 ед.

3. Активная кислотность желудочного сока – это:

а) фосфорно-кислые соли,

б) свободная соляная кислота,

в) органические кислоты,

г) сумма всех кислот в растворе.

4. рН<7 образуется при растворении соли:

а) Na₂CO₃,

б) Al₂(SO₄)₃,

в) K₂SO₄,

г) KCN

5. При введении одноименных ионов растворимость:

а) увеличивается,

б) уменьшается,

в) не изменяется,

г) равна нулю.

 

Тест № 3

1. Укажите выражение ионного произведения воды:

а) С_Н⁺ + С_ОН^- = 10^-14 моль-ион/л,

б) С_Н⁺ · С_ОН^- = 10^-7 моль-ион/л,

в) С_Н⁺ · С_ОН^- = 10^-14 моль-ион/л,

г) С_Н⁺ - С_ОН^- = 10^-14 моль-ион/л.

2. Потенциальная кислотность определяется концентрацией:

а) недиссоциированных молекул кислоты,

б) свободных гидратированных ионов Н⁺,

в) суммой кислот в растворе,

г) содержанием соляной кислоты

3. Концентрация ионов водорода [Н⁺], если рН раствора равен 2,3:

а) 1∙10^-3 моль-ион/л,

б) 5∙10^-3 моль-ион/л,

в) 5∙10^-11 моль-ион/л,

г) 1∙10^-11 моль-ион/л,

4. Среду с рН >7 при гидролизе образует соль:

а) Na₂CO₃,

б) Al₂(SO₄)₃,

в) K₂SO₄,

г) KCN

5. При введение одноименных ионов растворимость:

а) увеличивается,

б) уменьшается,

в) не изменяется,

г) сначала увеличивается, а затем уменьшается

 

Тест № 4

1. рН 0,005М раствора Ba(OH)₂ равен

а) 2,

б) 12,

в) 10,

г) 4.

2. Гидроксильный показатель рОН представляет собой:

а) показатель активности ионов ОН^-;

б) отрицательный натуральный логарифм концентрации ионов Н⁺;

в) отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов Н⁺;

г) константу диссоциации кислот.

3. Закон разведения Оствальда справедлив для:

а) сильных электролитов,

б) слабых электролитов,

в) неэлектролитов,

г) солей

4. рН в щелочной среде имеет значение:

а) более 7,

б) менее 7,

в) равен 7,

г) равен 14

5. Согласно теории Льюйса, кислоты – это:

а) вещество, отдающее неподеленную электронную пару, - донор электронов;

б) вещество, принимающее неподеленную электронную пару, - акцептор электронов;

в) вещество, частицы которого способны присоединять протоны, т.е. быть акцептором протонов,

г) вещество, частицы которого способны отдавать протоны, т.е. быть донором протонов,

 

Тест № 5

 

1. Гидролизу не подвергаются соли, образованные:

а) слабым основанием и сильной кислотой,

б) сильной кислотой и слабым основанием,

в) сильным основанием и сильной кислотой,

г) слабым основанием и слабой кислотой.

2. Константа диссоциации не зависит от:

а) природы электролита,

б) природы растворителя,

в) температуры,

г) концентрации.

3. рН в кислой среде принимает значения:

а) больше 14,

б) больше 7,

в) меньше 7,

г) равно 7

4. Амфолитом называют электролит, диссоциирующий в растворе с образованием:

а) катионов водорода,

б) гидроксид – ионов,

в) как катионов водорода, так и гидроксид – ионов,

г) не диссоциирует в растворе.

5. Согласно протонной теории кислот и оснований И. Бренстеда и Т.Лоури, кислоты - это:

а) вещество, частицы которого способны присоединять протоны, т.е. быть акцептором протонов,

б) вещество, частицы которого способны отдавать протоны, т.е. быть донором протонов,

в) вещество, принимающее неподеленную электронную пару, - акцептор электронов,

г) вещество, отдающее неподеленную электронную пару, - донор электронов;

 

Ответы к тестам для самоконтроля

№ теста	Номер вопроса
	а	в	а	в	а
	б	б	б	а	б
	в	а	б	б	б
	б	в	б	а	б
	в	г	в	в	б

 

Занятие 2. Растворы.

Цель занятия:

Освоить методы расчёта для приготовления растворов разных концентраций, уметь приготовить раствор по заданию преподавателя.

Студент должен знать:

Свойства воды как универсального растворителя, понятие о растворах, классификация растворов, способы выражения концентраций, методы приготовления растворов.

Студент должен уметь:

Решать задачи, готовить растворы различной концентрации.