Обменные реакции с образованием осадка

 

Если в растворе находятся ионы, которые могут образовать малорастворимое соединение, то равновесие смещается в сторону образования осадка.

Динамическое гетерогенное равновесие, установившееся между веществом, находящимся в растворе в виде ионов и его осадком, описывается уравнением

Kat _x An _y Û x Kat⁺ + y An^-

осадок Û раствор

Константа гетерогенного равновесия в данном случае называется произведением растворимости – ПР (произносится «пэ эр»):

.

Величины произведения растворимости приводятся в справочной литературе. Зная величину ПР малорастворимого соединения, можно вычислить его растворимость.

Поскольку соли при растворении в воде полностью диссоциациируют на ионы, то из каждой молекулы образуется x катионов и y анионов. Следовательно, в растворе соли концентрации C [моль/л] концентрации катионов и анионов составят величины: [Kat⁺] = x × C, [An^-] = y × C. Подставив их в выражение ПР, получим

, [моль/л].

Используя справочные значения ПР, можно вычислить молярную концентрацию соли C в растворе.

Пример. Определить растворимость иодида свинца в г/л и концентрацию ионов свинца и иода. ПР_РbI2= 8, 1× 10^-9:

РbI₂ Û Рb⁺² + 2 I^-,

ПР = [Рb⁺²] × [I^-]².

Обозначим концентрацию РbI₂ в растворе C. Тогда, согласно уравнению диссоциации, концентрации ионов равны:

[Рb⁺²] = C, [I^-] = 2 × C.

Подставив их в уравнение произведения растворимости, можно вычислить концентрацию РbI₂ и концентрации ионов:

ПР= C× (2 × C)² ,

[Рb⁺²] = C = 1, 26× 10^-3моль/л, [I^-] = 2× C = 2, 52× 10^-3моль/л.

Растворимость иодида свинца в г/л равна: S = C × М, где M = 461г/моль – молярная масса РbI₂:

S = 1, 26× 10^-3× 461 = 0, 54 [г/л].