Равновесия в растворах малорастворимых соединений. Растворимость и произведение растворимости
УГУЭС Кафедра Химии и хим.технологии
Аналитическая химия (методы химического анализа)
Уфа 2013
УДК 371.385.54
Составители: к.х.н., доцент О.Г.Горлевских Методические указания: «Аналитическая химия. Методы химического анализа».- Уфа,УГАЭС 2013. 24 с.
Предназначены для студентов заочной формы обучения всех специальностей.
Аналитическая химия - наука о методах изучения химического состава вещества. Аналитическая химия включает качественный и количественный анализ. Качественный анализ позволяет определять и идентифицировать состав вещества. Количественный анализ - определять содержание различных компонентов в анализируемой системе. В качественном и количественном анализе используют химические, физические и физико-химические методы исследования. Химические методы анализа основаны на способности веществ вступать в химические взаимодействия. Физические методы основаны на измерении каких-либо физических параметров веществ. Физико-химические методы основаны на наблюдении за изменением физических свойств веществ, которые происходят в результате химической реакции. В качественном анализе для обнаружения ионов и молекул используют химические и физико-химические методы. При количественных определениях применяются химические методы (титриметрический и гравиметрический), физические и физико-химические (атомная и молекулярная абсорбционная спектроскопия, эмиссионный спектральный анализ, флуориметрия, поляриметрия,рефрактометрия, кондуктометрия, потенциометрия; полярография, кулонометрия, хроматография и т.д.). Несмотря на преимущества, которые имеют физические и физико-химические методы по сравнению с химическими методами количественного анализа, последний широко используются в практике научно-исследовательских и заводских лабораторий. Это объясняется простотой методики эксперимента и сочетанием правильности и воспроизводимости результатов анализа. В настоящем пособии основное внимание уделено химическим методам количественного анализа, имеющим наибольшее значение для работников пищевых предприятий. Пособие состоит из трех разделов: 1)равновесия в растворах труднорастворимых соединений; 2)гравиметрический анализ; 3)титриметрический анализ. В начале каждого раздела кратко изложена теория, даны примеры решения задач. В конце каждого раздела приведены контрольные вопросы и задачи для выполнения контрольной работы. Варианты контрольных работ и справочные таблицы помещены в конце пособия. Равновесия в растворах малорастворимых соединений. Растворимость и произведение растворимости. Ионные равновесия, связанные с образованием осадков, являются обратимыми, подчиняются закону действующих масс и характеризуются константой равновесия, которую принято называть произведением растворимости (ПР). Произведение растворимости - постоянная величина. Она равна произведению активностей ионов в насыщенном растворе малорастворимого электролита. Например, при образовании осадка хлорида серебра имеет место равновесие, которое описывается уравнением: AgCl «Аg+ + Сl- Для приближенных раcчетов произведение растворимости AgCl можно записать в виде следующего выражения: ПР(AgCl)=[Ag+] +[Cl-], так как молярные концентрации ионов в данном случае мало отличаются от их активностей. Таким образом, для любой труднорастворимой соли Мp Aq можно записать в общем виде: ПР (МpАq) =[M]p + [A]q По опытным данным о растворимости труднорастворимых электролитов рассчитывают их произведение растворимости или на основании табличных данных о произведении растворимости решают обратную задачу. При этом необходимо, помнить, что растворимость вещества может быть выражена в любых единицах измерения, а ПР рассчитывается только по концентрациям, выраженным в моль/дм3 или в моль/л. Все вычисления, связанные с образованием и растворением осадков, выполняют по следующей схеме: - составляют уравнения диссоциации электролитов; - составляют ионные уравнения образования осадков; - записывают выражение ПР в соответствии с ионным уравнени- - вычисляют значения равновесных концентраций ионов по за- - сопоставляя заданные концентрации и условия задачи, составляют алгебраическое уравнение, по которому определяют искомую величину. Пример1. Вычислить ПР (BaSO4), если его растворимость равна 2,33 мг/л. Решение: Для вычисления ПР (BaS04)= [Ва2+]•[SO ] необходимо рассчитать концентрацию BaS04 в моль/л. Для этого нужно весовое колическтво соли BaSQ4, равное 2,33 мг, выразить в молях, для чего данное его весовое количество надо разделить на мольную массусульфата бария, т.е. 233,4 г/мол: 0,00233г : 233,4 г/моль=10-5 моль. Поскольку концентрация соли BaS04 очень мала, то соль в растворе диссоциирована полностью и тогда концентрация ионов Ba2+ и S0 будет равна 10-5 моль/л. Соответственно, произведение ПР(BaSO )= [Ва2+]•[SO ]= 10-5 • 10-5 = 10-10.
Пример 2. Вычислить растворимость СаСО3 в граммах на 100 г насыщенного раствора, если ПР(СаСОз) =1,7•10 -8. Решение: Записываем уравнение образования осадка: Сa2+ + CO = CaCO3 Согласно уравнению [Сa 2+]•[ CO ]= В насыщенном растворе СаСОз равновесные концентрации Са2+ и CO равны; обозначим эту концентрацию "х", т.е. [Сa 2+]•[ CO ] =х. Тогда [Сa 2+]•[ CO ]=1,7•10 -8 = х2, откуда х== 1,3•10-4моль/л. Следовательно, и концентрация СаСОз в насыщенном растворе равна 1,3•10-4 моль/л. Растворимость "а" СаСОз в г получим, умножив мольную концентрацию на молекулярную массу соли: а=1,3•10-4•100=1,3•10-2 г/л, или 1,3•10-4 /10=1,3•10-3 г/100см3 . Принимая плотность очень разбавленного раствора равной 1 г/см3, получим, что растворимость СаСОз равна 1,3•10-4г на 100 г раствора. Радение данной задачи носит приближенный характер.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1061)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |