Лабораторная работа

Лабораторная работа № 2

Тема: Растворимость малорастворимого соединения

Цель работы: на основании табличных данных о произведениях растворимости научиться вычислить растворимость химического соединения.

Теоретическое обоснование:

Образование и растворение осадков находится в определенной зависимости от произведения растворимости ПР.

Произведения растворимости ПР – это произведение концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном водном растворе при постоянной температуре.

Чем меньше ПР, тем меньшей растворимостью обладает соединение и тем быстрее и полнее оно выпадает в осадок. Произведениями растворимости можно пользоваться для соединений электролитов, концентрации которых в растворе не превышают 0,01 моль/л.

По опытным данным о растворимости малорастворимых электролитов рассчитывают их произведения растворимости ПР. Возможна обратная задача – вычисление растворимости на основании табличных данных о произведениях растворимости.

Вычисления, связанные с образованием и растворением осадков, выполняют по следующей схеме:

- составляют уравнение диссоциации электролитов, образующих ионы;

- записывают выражение произведения растворимости в соответствии с ионным уравнением, описывающим образование осадка, и находят значение ПР по справочным таблицам;

- вычисляют равновесные концентрации ионов, моль/л;

- вычисляют растворимость или ПР (в зависимости от начального условия).

Приборы и реактивы:

1. Иодид висмута BiI₃, 2.Ортофосфат магния Mg₃(PO₄)₂;

Порядок выполнения работы:

Решение:

Расчёты написать, ответ вписать в таблицу.

Примеры решения задач

Задача 1. Рассчитайте произведение растворимости карбоната бария, если известно, что при 298 К в 100 мл его насыщенного раствора содержится 1,38× 10^-3 г BaCO₃.

Решение. М(BaCO₃) = 197 г/моль. Растворимость Р карбоната бария равна:

Р(BaCO₃) = 7·10^–5 моль/л.

В насыщенном растворе карбоната бария:

ВаСО₃(к) + aq ↔ Ba²⁺_{(насыщ.р-р)} + СO₃^2–_{(насыщ.р-р)}

концентрации ионов бария и карбонат-ионов равны. Следовательно,

[Ba²⁺] = [СO₃^2-] = 7× 10^–5 моль/л

Таким образом, растворимость Р карбоната бария равна 7·10^–5 моль/л. Величина ПР составит:

ПР = [Ba²⁺][СO₃^2–] = Р× Р = (7× 10^–5)² = 4,9× 10^–9.

Задача 2. Вычислите растворимость PbCl₂ в воде (моль/л и г/л), если произведение растворимости при 298 К для этой соли равно 1,6·10^–5.

Решение.

PbCl₂(к) + aq ↔ Pb²⁺_{(насыщ.р-р)} + 2 Cl^—_{(насыщ.р-р)}

Пусть Р (моль/л) — растворимость PbCl₂. Тогда концентрации ионов соли в растворе составят:

[Pb²⁺] = Р; [Cl^–] = 2[Pb²⁺] = 2P.

ПР(PbCl₂) = [Pb²⁺][ Cl^—]² = Р(2Р)² = 1,6× 10^-5.

Р(PbCl₂) = 278× 1,6× 10^–2 = 4,413 г/л, где 278 — М(PbCl₂) (г/моль)

В этой задаче следует обратить внимание на то, что в квадрат возводится удвоенное значение растворимости: (2Р)², т.е. растворимость умножается на стехиометрический коэффициент, и полученная величина возводится в степень, равную стехиометрическому коэффициенту.