§ 19. Условия осаждения и растворения

При проведении в растворе таких реакций, которые могут привести к выделению осадка, существует определенное требование к значению аналитических концентраций реагентов − условие выпадения осадка.

Образование осадка малорастворимого сильного электролита МxАy произойдет только тогда, когда после смешивания растворов реагентов в конечном объеме смеси будет соблюдаться соотношение

(с_M^y+)^x · (с_А^x−)^y > ПР(M_xA_y)

где в круглых скобках стоят выбранные (по условию проведения опыта) молярные концентрации катионов и анионов в конечном растворе (после смешивания растворов реагентов).

Если условие выпадения осадка не выполняется, т.е. (с_M^y+)^x · (с_А^x−)^y < ПР(M_xA_y ), то образование осадка происходить не будет.

Задача 11. Определите, выпадет ли осадок иодида свинца(II) при 25 °С после сливания 100 мл 0,005 М раствора нитрата свинца(II) и 200 мл 0,01 М раствора иодида калия. Решение >>>

Рассмотрим насыщенный раствор труднорастворимого сильного электролита, где содержится наряду с жидкой фазой и кристаллический осадок. Если удастся осуществить некоторые операции, в результате которых произведение концентраций ионов в растворе над осадком станет меньше произведения растворимости: (с_M^y+)^x · (с_А^x−)^y < ПР(M_xA_y ), то произойдет растворение осадка.

В качестве примера рассмотрим выпадение осадка малорастворимого гидроксида магния при смешивании раствора хлорида магния и гидроксида натрия. В том случае, когда произведение молярной концентрации катиона магния на концентрацию гидроксид-иона в квадрате станет больше, чем ПР гидроксида магния (равное 6,8 · 10⁻¹²), осадок будет выпадать.

Наоборот, выпавший осадок Mg(OH)₂ начнет растворяться, если один из ионов, присутствующих в растворе над осадком, мы будем выводить из сферы реакции и связывать тем или иным способом (одновременно в раствор из осадка будет поступать второй ион, а ПР останется неизменным до тех пор, пока существует твердая фаза).

Такое растворение обусловлено смещением фазового равновесия по принципу Ле Шателье.

Если требуется растворить осадок, следует связывать ионы из насыщенного раствора путем перевода их

а) в слабую кислоту или слабое основание,
б) в прочный комплекс
в) в другой труднорастворимый осадок.

Примеры:

Mg(OH)₂(т) + 2NH₄⁺ = Mg²⁺ + 2 NH₃ · H₂O

(осадок гидроксида магния растворяется, в результате получается слабое основание − гидрат аммиака)

HgI₂(т) + 2I⁻ = [HgI₄]²⁻

(осадок иодида ртути растворяется, так как в растворе образуется прочный комплекс - тетраиодомеркурат-ион)

PbSO₄(т) + S²⁻ = PbS(т) + SO₄²⁻

(осадок сульфата свинца растворяется, вместо него образуется другой осадок - сульфид свинца, который менее растворим, чем сульфат свинца).

Знание описанных выше закономерностей позволяет целенаправленно вести осаждение и растворение труднорастворимых сильных электролитов и успешно применять такие процессы в практических целях.

Читать дальше

Содержание

Заглавная страница