1.5_Гонноченко. Решение При растворении Agscnв раствор переходят ионы Ag и scn в соответствии с уравнением Agscn Ag scn

• Название: Решение При растворении Agscnв раствор переходят ионы Ag и scn в соответствии с уравнением Agscn Ag scn
• Дата: 28.05.2020
• Размер: 37.73 Kb.
• Имя файла: 1.5_Гонноченко.docx
• Тип: Решение; #126334

Раздел 1.Общие теоретические основы аналитической химии
Индивидуальное задание №1.Гетерогенные равновесия в системе «осадок-раствор»
5. Вычислите растворимость в воде в единицах моль/л и г/л: AgSCN и Ag₂CO₃.
Решение:

При растворении AgSCNв раствор переходят ионы Ag⁺ и SCN⁻в соответствии с уравнением

AgSCN = Ag⁺+SCN^-



Если S₁ моль AgSCN перешло в раствор, то [Ag⁺] = [SCN^-] = S₁.

Для AgSCN (m =1, n=1) растворимость будет равна:

ПР(АgSCN) = [Ag⁺] [SCN^-] = c₁²

6,5 ∙ 10⁻⁵моль/л.

S(г/л) = S (моль/л) ∙ М (AgSCN) = 6,5 ∙ 10⁻⁵ моль/л · 165,95 г/моль = 0,01078 г/л.

Поскольку при растворении из одного моля AgSCN образуется 1 моль ионов Ag⁺ и 1 моль SCN⁻, то

[Ag⁺] = S = 6,5 ∙ 10⁻⁵ моль/л;

[SCN⁻] = S = 6,5 ∙ 10⁻⁵моль/л

или

[Ag⁺] = S = 0,01078 = 0,28032 г/л;

[SCN⁻] = S = 0,01078г/л.

2. Ag₂CO₃→ 2Ag⁺ + CO₃^2-

Растворимость рассчитывается в соответствии с формулой (1):



Для Ag₂CO₃ (m =2, n=1) растворимость будет равна:
S = ²⁺¹√ ПРAg₂CO₃/2² ∙ 1¹

6,69 ∙ 10⁻⁵моль/л.

S(г/л) = S (моль/л) ∙ М (Ag₂CO₃) = 6,69 ∙ 10⁻⁵ моль/л · 275,74 г/моль = 0,01844 г/л.

Поскольку при растворении из одного моля Ag₂CO₃ образуется 2 моля ионов Ag⁺ и 1 моль CO₃²⁻, то

[Ag⁺] = 2S = 2· 6,69 ∙ 10⁻⁵ = 13,38·10⁻⁵моль/л;

[CO₃²⁻] = S = 6,69 ∙ 10⁻⁵моль/л

или

[Ag⁺] = 2S = 2·0,01844 = 0,03688г/л;

[CO₃²⁻] = S = 0,01844г/л.
7. Образуется ли осадок Mg(OH)₂, если к 5 мл 0,005М раствора MgCl₂добавить 5 мл 0,001М раствора NaOH?
Решение: 
За счет увеличения объёма при сливании растворов вдвое следует учитывать уменьшение начальных концентраций также вдвое, т.е. концентрация раствора MgCl₂ станет равной 0,005М:2 – 0,0025М/л, а концентрация NH₄ OH - равной 0,001М:2 – 0,0005 М/л.

Уравнения записываются в следующем виде:

Mg⁺² + 2OH^- Mg(OH)₂

ПР(Mg(OH)₂)=[ Mg⁺²] •[OH^-]² .

Для ответа на вопрос, выпадает ли в осадок Mg(OH)₂ , нужно знать концентрацию ионов Mg⁺² и OH^- . Концентрацию ионов магния и ионов OH^- принимаем равной 0,0025 моль/л и 0,0005 моль/л соответственно, учитывая, что хлорид магния и гидроксид натрия являются сильными электролитами и диссоциируют полностью.



Используя значения концентраций [ Mg⁺²] =0,0025 моль/л и [ OH^-]= 5•10^-4моль/л для вычисления произведения начальных концентраций по выражению для ПР, получим:

[Mg⁺²] •[OH^-]² =0,0025•(5•10^-4)² = 6,25•10^-10 .

Полученную величину сравниваем с табличным значением ПР(Mg(OH)₂)= 5,2•10^-12 .

Очевидно, что рассчитанное произведение концентраций превышает табличное значение ПР(Mg(OH)₂), следовательно, раствор пересыщен, и осадок должен выпадать.
8. При какой концентрации PO₄³⁻-ионов начнется выпадение осадка Ag₃PO₄ из раствора, содержащего 0,1М AgNO₃?
Решение:

Произведение растворимости Ag₃PO₄ равно 1,3 ∙ 10^-20 г/л^-1.

Рассчитаем концентрацию ионов, катионов и анионов, в растворе AgNO₃Растворимость нитрата серебра рассчитываем с учетом произведения растворимости

AgNO₃⇔ Ag ⁺ + NO₃⁻

ПР = [Ag⁺][NO₃^-] = s ∙ s

ПР = 1,3 ∙ 10^-20

S = (ПР)^0,1 = (1,3 ∙ 10^-20)^0,1 = 1,027 ∙ 10^-10моль/л

1,027 ∙ 10^-10∙ 143,5 = 1,47 ∙ 10^-8 г/л

При концентрации PO₄³⁻-ионов свыше 1,47 ∙ 10^-8 г/л начнется выпадение осадка Ag₃PO₄ из раствора, содержащего 0,1М AgNO₃
9. Вычислите и сравните растворимость (моль/л) AgCl в воде и в 0,05М AgNO₃.
Решение:

Растворимость хлорида серебра в воде рассчитываем с учетом произведения растворимости



AgCl⇔ Ag ⁺ + Cl⁻

ПР = [Ag⁺][Cl^-] = s ∙ s

ПР = 1,11 ∙ 10^-10

S = (ПР)^0,05 = (1,11 ∙ 10^-10)^0,05 = 1,005 ∙ 10^-5моль/л

1,005 ∙ 10^-5 ∙ 143,5 = 1,4 ∙ 10^-3 г/л

Нитрат серебра содержит одноименный с осадком катион, поэтому растворимость хлорида серебра в растворе нитрата серебра рассчитываем согласно произведению растворимости

s = (1,11 ∙ 10^-10)/(1,005 ∙ 10^-5 + 0,00001) = 1,08 ∙ 10^-7 моль/л

1,08 ∙ 10^-7 ∙ 143,5 = 1,56 ∙ 10^-5 г/л

Растворимость хлорида серебра в растворе 0,05 М нитрата серебра меньше его растворимости в чистой воде в 15000 раз.

1,4 ∙ 10^-3/1,56 ∙ 10^-5 = 90 раз
10. Вычислите и сравните растворимость (моль/л) Mg(OH)₂ в воде и в 0,05М KCl.
Решение:

Растворимость кальция гидроксида в чистой воде составляет

Mg(OH)₂ = Mg²⁺ + 2OH^-

ПР (Mg(OH)₂)=[Mg²⁺][OH^-]² = s ∙ (2s)² = 4s³ = 7,1 ∙ 10^-12

растворимость в воде S = 1,2 ∙ 10^-4 моль/л

В присутствии сильного электролита нужно учитывать ионную силу. Т. к. ионы К⁺ и Cl^-в растворе будут преобладать, то ионную силу можно считать, учитывая только их концентрации

I=1/2(0,05 ∙ 1²+0,05 ∙ 1²)=0,05

В таблице коэффициентов активности находим, что

при 0,012 ∙ √I/(1+√I)=-0,5 ∙ 1 ∙ √0,05/(1+√0,05)=-0,09137
γ=0,8103

ПР=[Mg²⁺][OH^-]² ∙ γ(Mg²⁺) ∙ γ(OH^-]²=7,1 ∙ 10^-12

Тогда растворимость кальция гидроксида в 0,05 М растворе калия хлорида равна:

S =1,5 ∙ 10^-4 моль/л

Растворимость кальция гидроксида в растворе 0,05 М хлорида калиябольше его растворимости в чистой воде в 1,25 раз.

1,5 ∙ 10^-4/1,2 ∙ 10^-4 = 1,25 раз