Произведение растворимости вещества (ПР)



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Произведение растворимости вещества (ПР)



Произведением растворимости вещества называется произведение концентраций ионов, которые образуются в результате реакции диссоциации вещества в соответствующих степенях в насыщенном растворе. Например: реакция диссоциации доломита CaMg(CO3)2 = Ca2+ +Mg2+ + 2CO32−;    ПР(CaMg(CO3)2) = [Ca2+]×[Mg2+]×[CO32−]2 . Т.к. понятия ПР вещества и константы равновесия реакции диссоциации (К) вещества совпадают, т.е. ПР = К, вычислить ПР можно по уравнению Вант – Гоффа: . ΔGо298 – стандартный изобарный потенциал реакции, R = 8,31441(Дж/(моль×оК) – газовая постоянная, [T] = температура раствора в градусах Кельвина.

Задача. Вычислить массу карбоната бария (BaCO3), содержащегося

        в 10 л насыщенного раствора. ПР(BaCO3) = 4×10–10

Решение: реакция диссоциации BaCO3 = Ba2+ + CO32–, [Ba2+] = [CO32–] следовательно = 2×10–5 (моль /л), т.е. в 1 л раствора содержится 2×10–5 моля иона Ва2+. Из уравнения диссоциации барита следует, что число молей иона Ва2+  равно числу молей BaCO3 , которые вступили в реакцию диссоциации. Следовательно, в 10 л раствора масса (BaCO3) = 2×10–5 ×10×197,35 = 0,0394 г = 39,4 мг.

(197,5 молярная масса BaCO3). Ответ: 39,4 мг

Задача . После выпаривания воды из 15,0 г раствора Ag3PO4получено

          0,0001г безводной соли. Вычислить ПР(Ag3PO4).

Решение: запишем выражение для ПР соли: Ag3PO4 = 3 Ag+ + PO43−, ПР =

[Ag+]3×[PO43−] Вычислим молярную концентрацию соли в растворе: M. Следовательно, [Ag+] =3×1,6×10−5,

[PO43−] = 1×1,6×10−5, ПР(Ag3PO4) = 1,8×10−18.

Задача. Оценить растворимость флюорита CaF2, если ПР(CaF2) = 2,14×10−12.

Решение: реакция диссоциации флюорита: CaF2 = Ca2+ + 2F. Пусть флюорита растворилось n(молей). Тогда в растворе будет n( моль) Са2+ и 2n( моль) F. ПР(CaF2) = [Ca2+]1×[F]2 = n×4n2 = 4n3. 4n3 = 2,14×10−12; n ≈ 8,2×10−5 моля. M(CaF2) = 78.   8,2×10−5 ×78=6,4 мг.

В 1000 г воды растворится 6,4 мг флюорита.

Задача. Раствор содержит нитраты кадмия и железа(II) в равных концентрациях. Гидроксид какого элемента выпадет в осадок первым при добавлении щелочи, если ПР(Cd(OH)2) = 2×10−14, ПР(Fe(OH)2) = 1×10−15. Каким должно быть соотношение концентраций нитратов, чтобы при добавлении щелочи

оба гидроксила начали выпадать в осадок одновременно?

Решение: гидроксид того элемента выпадет в осадок первым, ПР которого меньше, т.е. первым в осадок выпадет гидроксид железа. Чтобы оба гидроксида начали выпадать в осадок одновременно, надо чтобы концентрация вводимой щелочи удовлетворяла одновременно обоим значениям ПР. Следовательно, равновесная концентрация ионов ОН в растворах гидроокиси кадмия и железа должна быть одинаковой:

;  Эти концентрации будут равны,

если = , или , т.е. если концентрация ионов железа, будет в 20 раз меньше , чем ионов кадмия.

Разбавление растворов

Имеем концентрированный раствор ρk; Vk; ωk. Надо приготовить раствор с

ω < ωk, тогда воды в раствор надо добавить (грамм)

Задача. Ск. воды надо добавить к 0,5л 40% раствора NaOH (ρ = 1430 г/л),

          чтобы приготовить 10% раствор щелочи.

Решение: воды надо добавить

Задача. Вычислить процентную концентрацию раствора (ω%) NaOH, полученном при  разбавлении 0,2 литра 2,5М раствора в 5 раз. M(NaOH) = 40

Решение: щелочи в исходном растворе m = C×M×V = 2,5×40×0,2 = 20г. Масса раствора после разбавления 200×5 = 1000 г.   

Задача . Сколько мл 0,1М раствора KMnO4 надо взять для приготовления

        120мл 0,02М раствора.

Решение: H1×V1 = H2×V2 : Vx×0,1 = 120×0,02; Vx = 24 мл. Исходный раствор надо  разбавить в 120/24 = 5 раз.

Задача . Вычислить нормальность раствора щелочи NaOH, если 100 г 40%

         раствора щелочи разбавили водой до 500 мл

Решение: в 100 г 40% раствора щелочи было 40 г. H = C/1 = = 2

Задача . Какой объем раствора с δ = 9,3 кислоты H2SO4 с ρ = 1,05 (г/мл)

потребуется, чтобы приготовить 0,35М раствор кислоты объемом 40мл.

Решение: Vδ×ρ δ = VC C×M; ;  = 14 мл

Задача . Вычислить объем 2М раствора серной кислоты, приготовленного

         из 49 мл 98% раствора H2SO4 (ρ = 1,84 г/мл).

Решение: ; = 0,45(литр)

Задача. Ск. потребуется (мл) 63% раствора HNO3 ( ρ= 1,35г/мл) для

        приготовления 500мл 0,5M раствора кислоты M(HNO3) = 63.

Решение: = = 18,5 мл

Задача. Какой объем 2М раствора вещества надо взять, чтобы получить 0,5 литра 0,1М раствора. Решение:  2×Vx = 0,5×0,1; Vx = 0,025 л = 25 мл.

Пересчет концентраций.

 Если δ – массовая доля компонента раствора, ρ(г/л) плотность раствора, V1 – объём раствора, С(моль/л) – молярная концентрация раствора, М – молеку- лярная масса компонента в растворе, V2 – объём раствора, тогда

δ×ρ× V 1 = С×М × V 2.

 Задача. Вычислить молярную концентрацию раствора, если к V1 = 1,5л

           кислоты  с С1= 2М добавить V2 = 0,5л кислоты с С2 = 4М.

Решение: = 2,5М

3.6 Задачи для самостоятельного решения

I . Массовая доля; процентная концентрация.

1.1. Вычислить процентную концентрацию раствора, если масса растворенного  вещества 21,04 г., объем раствора 0,2 л., плотность раствора 1,052 г/мл. 

1.2. Соду массой 5 г растворили в 20 г воды. Вычислить массовую долю соды

в растворе.

1.3. Сколько нитрата калия и воды необходимо взять для приготовления 2 кг

 раствора с массовой долей соли 0,05. 

1.4. К 250 г 10% раствора CaCl2 прилили 150 мл воды. Вычислить массовую

 долю соли в полученном растворе.

1.5. Какую массу иода и спирта потребуется для приготовления 5% раствора

 иода массой 300 г.

1.6. Соль массой 1 кг растворили в воде объемом 5 л. Вычислить процентную

концентрацию полученного раствора.

1.7. К 120 г раствора соли с массовой долей вещества 0,14 прилили 180 мл

 воды. Вычислить процентную концентрацию полученного раствора.

1.8. К 40 г раствора соли с ω = 8% прилили 20 г раствора соли с ω = 5%.

Определить процентную концентрацию полученного раствора.

1.9. Соль массой 1000 г растворили в воде и получили 25% раствор.

 Вычислить массу воды в растворе.

1.10. Вычислить плотность 10% раствора, объемом 500 мл, если масса

растворенного вещества 20 г.

1.11. Вычислить массу кислоты, растворенной в 200 мл воды, если получили

 20%  раствор плотностью 1,05 г/мл.

II . Молярная концентрация раствора.

2.1. В растворе объемом 500 мл растворили 5 г щелочи NaOH. Определить

молярную концентрацию раствора.

2.2. Вычислить массу поваренной соли в растворе объемом 200 мл, если

 молярная  концентрация раствора 2(моль/л).

2.3. Какая масса соли CuCl2 содержится в 15 л раствора, если молярная

концентрация  раствора 0,3 (моль/л).

2.4. Вычислить массу воды, которая потребуется, чтобы приготовить раствор

сульфата  натрия Na2SO4 с молярной концентрацией 0,4 (моль/л), если

 растворить 14,2 г соли.

2.5. В растворе объемом 500 мл растворили 5 г щелочи NaOH. Сколько

щелочи надо добавить в раствор, чтобы молярная концентрацию раствора

стала 0,75(моль/л). Считаем, что объем раствора после добавления щелочи

измениться незначительно.

III . Молярная концентрация + массовая доля.

3.1. Вычислить молярную концентрацию раствора серной кислоты, если

плотность раствора 1,08 г/мл, процентная концентрация раствора 12%.

3.2. Молярная концентрация раствора щелочи КОН равна 3,8 моль/л,

плотность раствора 1,17 г/мл. Вычислить процентную концентрацию

щелочи в растворе.

3.3. К 300 мл 20% раствора серной кислоты плотностью 1,14 г/мл добавили

 250 мл воды. Вычислить молярную концентрацию полученного раствора.

3.4. Вычислить процентную концентрацию раствора соли CuCl2, с молярной

концентрацией раствора 0,3 (моль/л), плотностью раствора ρ = 1500(г/л)

3.5. Вычислить молярную концентрацию раствора соляной кислоты с

  ρ = 1,19(г/мл) и процентной концентрацией HCl 36%.

3.6. Вычислить объем 2М раствора серной кислоты, приготовленного из

49 мл 98% раствора H2SO4 с ρ = 1,84 г/мл.

3.7. Какой объем 2М раствора соли надо взять, чтобы приготовить 0,5 л

0,1М раствора.

IY . Кристаллогидраты.

4.1. Какие массы кристаллогидрата Na2SO4•10 H2O (глауберова соль) и воды

 надо взять, чтобы приготовить раствор массой 71 г с концентрацией 20%.

4.2. Вычислить массу железного купороса FeSO4•7H2O, которая потребуется,

чтобы приготовить 2 л раствора, с 10% концентрацией сульфата железа

FeSO4  и плотностью раствора ρ = 1520 г/л.

4.3. Сколько можно получить кристаллогидрата Al2(SO4)3•18H2O, если

 упаривать 40% раствор сульфата алюминия Al2(SO4)3 объемом 250 мл

 и плотностью 1,368 г/мл.

4.4. Сколько надо растворить железного купороса FeSO4•7H2O, чтобы

приготовить 1 л .раствора сульфата железа FeSO4 с молярной

 концентрацией 0,5(моль/л).

4.5. Вычислить процентную концентрацию сульфата кальция (CaSO4), если в

 54,4 мл воды растворить 1,72 г гипса CaSO4×2H2O.

4.6. Вычислить массу кристаллогидрата MgSO4×7H2O необходимого для

приготовления 1 кг 6% раствора сульфата магния MgSO4.

4.7. Вычислить, сколько надо взять медного купороса CuSO4×5H2O и воды,

чтобы приготовить 300 г 10% раствора сульфата меди CuSO4.

4.8. Вычислить процентную концентрацию сульфата меди в растворе,

полученном при растворении 50 г медного купороса CuSO4×5H2O в

350 мл воды.

Y . Осаждение из раствора.

5.1 Вычислить массу осадка, который образуется при сливании 20 мл

        BaCl2 и 15 мл 0,2M раствора серной кислоты H2SO4.

5.2 Вычислить массу осадка, который образуется при слиянии 30 мл

0,1M раствора CaCl2 и 20 мл 0,2M раствора (NH4)2C2O4

5.3. Вычислить массу осадка, который образуется при слиянии 20 мл

  0,1M раствора Ba(NO3)2 и 15 мл 0,2M раствора K2CO3 

YI. Произведение растворимости вещества.

6.1 Вычислить ПР веществ: a) AgBr, AgI; b) CaSO4, Ca3(PO4)2; c) CuCO3,

Cu(OH)2; d) FeCO3, FeS; e) MnCO3, MnS.

6.2 Вычислить ПР(СаСО3), если в 100 мл раствора содержится 6,5×10−4 г

соли.

 



Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.206.76.226 (0.013 с.)