о уравнению0,5-1 ??ЧКШ = _ =т = 81

Ag 1+Уо,05 Ав

Так как заряды катиона и аниона равны между собой, а их концентрации также одинаковы, то коэффициент активности SCN- также равен коэффициенту активности Ag+, т. е. 0,81.

Для вычисления растворимости AgSCN воспользуемся равенством

? 1,3.10"

nPAgSCN - Ug+] fAg [SCN"] f - = P2/2 = 1,1 • Ю-12

1,1 - 100,81г

Следовательно, солевой эффект равен 1,30-10"6—' — 1,05-1Q"6 => 0,25-10~6 г-мол/л. В результате солевого эффекта растворимость AgSCN в 0,05 М растворе KN03 1,30-10""

= 1,24 раза.

1,05 - Ю-6

Следует обратить внимание, что растворимость труднорастворимых солей с учетом коэффициентов активности, заряды катионов которых алгебраически равны зарядам анионов, возможно вычислить путем деления величины растворимости (Р) таких солей без учета f на величину коэффициента активности ионов соли.

ЗАДАЧИ

215. Вычислить ионную силу раствора для солей: AgN03, Sr(N03)2, MgS04, A12(S04)3 при следующих молярных концентрациях: 0,01; 0,02; 0,04 и 0,06. Данные свести в таблицу.

216. После растворения NaCl, MgS04 и A12(S04)3 в воде молярность этих солей в растворе равна, соответственно, 0,04, 0,03 и 0,02.

Вычислить ионную силу раствора.

217. Вычислить коэффициенты активности одно-,

двух- и трехзарядных ионов при следующих значениях

ионной силы раствора: 0,001, 0,005, 0,01, 0,05, 0,1, 0,2

и 0,5.

218. В 200 мл насыщенного раствора AgBr содержится 2,7 -10~5 г этой соли,

79

Вычислить с учетом коэффициента активности произведение растворимости AgBr.

219. ПРваСго4 = 1.2 • 10-,0(произведение' активности).

Вычислить с учетом коэффициента активности растворимость ВаСгСХ, и концентрацию ионов Ва2+ в насыщенном растворе.

220. Вычислить с учетом коэффициента активности

растворимость CaF2, концентрацию F- и концентрацию

Са2+ в насыщенном растворе при 18°С. nPcaF2=4,0- Ю-1 .

221. ПРВазо4=1,1 • Ю-10.

Вычислить солевой эффект КС1 (3 г/л) на растворимость BaS04.

222. а) вычислить растворимость Agl в 0,01 М растворе КМОз. ПРАк1 = 8,3-10~17. 6) Во сколько раз растворимость Agl в этом растворе больше, чем в воде?

223. Вычислить растворимость Agl в 0,01 М растворе Ba(N03)2 ПРАВ1 = 8,3-10-".

224. Вычислить растворимость Agl в 0,01 М растворе Al(NO=)3. Во сколько раз эта растворимость больше, чем в чистой воде? nPAgi = 8,3-1017.

225. а) Вычислить растворимость сульфида железа (FeS) в растворе, содержащем MgS04 4,4 г/л; б) во сколько раз эта растворимость больше, чем в воде? nPFes = 3,2-Ю-18.

б) Кислотность раствора*

Труднорастворимая соль слабой кислоты легко растворяется в более сильной кислоте; при этом растворимость осадка зависит от рН раствора.

МеАя

Пусть МеА„ труднорастворимая соль слабой кислоты НА, а НХ —кислота, которая растворяет эту соль. Процесс растворения осадка можно представить уравнениями:

Мея+ + лЛ"

МеАя + яНХ

НХ ^± X" + Н4 Н+ + А" ^± НА

Мея+ + «НА + иХ"

Обозиачим общую концентрацию анионов слабой кислоты (в виде НА и А-) через СА, а долю этой кислоты, находящуюся в диссоциированном состоянии, через а, получим: [А-] = САа.

Подставляя эту величину в уравнение произведения растворимости, получим

ПРмеА =[Ме»+](САо)»

К к и

В свою очередь

[A-]+[HAJ [Н*] + Кк

[А" а = -—

. Cf

[А"] =

и следовательно

СА^кисл

Когда [Н+] значительно больше константы диссоциации слабой кислоты, тогда это равенство упрощается:

[H*J

СА^кисл

[А-] —

Зная концентрацию А-, по произведению растворимости вычисляют

[А")"

Таким образом вычисляют растворимость осадков, содержащих анионы слабых кислот в зависимости от концентрации Н+ в растворе.

Пример. Вычислить растворимость BaF2 в 0,01 М растворе соляной кислоты. Во сколько раз эта растворимость больше растворимости в чистой воде? nPBaF2 = = 1,73 ? 10""6; ^hf = 7,4- Ю~4.

Решение. Обозначив растворимость BaF2 через Р (г-мол/л), получим [Ва2+] = Р, и [F-] = (2Ра) (где а — доля F- от общей' концентрации F- и HF). По уравнению для а находим

„ _ Лкнсл 7,4 • Ю-4

= 0,069

[Н+1 + «"кио 0,01 + 7,4 • Ю-4 ПРваР =[Ba2+][F-]2 = P(2/'0)2

8061

откуда

?V= 4,5- I0~2

По уравнению для произведения растворимости

ПР,

. 2,53 • 10"

CaC2Q4 ^ 2,3 • 10~9

а2 0,091

Отсюда

Растворимость BaF2 в чистой воде

з

: 1/2,53 • 10~S = 1,59 • Ю-4 г-мол/л

. 7,56 • 10"

1,73 - Ю-6

т. е. растворимость в соляной кислоте в 6 раз больше, чем в чистой' воде.

Для труднорастворимой соли двухосновной кислоты необходимо учитывать обе константы диссоциации этой кислоты

[А5"] = САа2

где СА—общая концентрация анионов А2~ находящихся в растворе в виде А2-, НА и НгА; а2— доля этой концентрации, приходящаяся на анион А2-.

Из двух констант диссоциации Н2А вычисляют, аналогично предыдущему;

а2-[А2"] =

IH4' + *ri|H*]+ffiKa = [H+J2 + AT, [Н+] + KiKt

[H+J2

Когда [Н+] >/Скисл, уравнение упрощается и принимает вид:

.2-1 __?А^Л2

[A2i = Пример. Вычислить растворимость СаС204 при рН = = 3,3. ПРСаС2о4 = 2,3. 10_э; для Н2С204 /С, = 5,6- Ю"2, #2 =