Что называется произведением растворимости (ПР)? Напишите выражение ПР в общем виде.

При установившемся равновесии скоростей осаждения и растворения осадка в насыщенном растворе малорастворимого электролита при данной температуре и давлении произведение концентраций (активностей) его ионов есть величина постоянная. Эту константу называют произведением растворимости ПР (Lp – в немецкой литературе, Sp – в английской) или произведением активносте:

ПР(MnAm) = [M^m+]ⁿ · [A^n-]^m

Из уравнения (3.2) видно, что при увеличении концентрации катионов осадка уменьшается концентрация анионов (и наоборот), поскольку при возрастаний концентрации ионов М^m+ или A^n- увеличивается вероятность встречи между ними. При этом скорость осаждения увеличивается по сравнению со скоростью реакции растворения осадка, и поэтому концентрация других разновидностей ионов в растворе уменьшается.

Какая связь существует между ненасыщенными, насыщенными и перенасыщенными растворами и ПР?

Если ПРAmBn = [A]^m [B]ⁿ, то раствор насыщенный.

Если ПРAmBn > [A]^m [B]ⁿ, то раствор ненасыщенный.

Если ПРAmBn < [A]^m [B]ⁿ, то раствор перенасыщенный.

Растворы бывают насыщенные, ненасыщенные, перенасыщенные

1. Насыщенным называется раствор, который находится в динамическом равновесии с избытком растворённого вещества. Насыщенный раствор – это раствор, содержащий максимально возможное при определенных условиях количество вещества.

2. Ненасыщенный – раствор, в который содержит растворенного вещества меньше, чем насыщенный при данной температуре.

3. Перенасыщенный раствор – это раствор, в котором содержится растворенного вещества больше того количества, что соответствует его нормальной растворимости при данных условиях.

4. Когда становится возможным образование осадка, и до какого момента продолжается процесс осаждения?

В процессе растворения твердого вещества в растворе наступает момент, когда число ионов, переходящих в раствор, уравнивается с числом ионов, переходящих в осадок. В тот момент, когда ионное произведение электролита достигнет величины ПР для него, раствор станет насыщенным относительно этого электролита. Ясно, что, если ионное произведение превысит величину ПР, раствор станет пересыщенным и начнется выпадение осадка.

Осадок образуется в том случае, когда произведение концентраций ионов малорастворимого электролита превысит величину его произведения растворимости при данной температуре. Когда ионное произведение станет равным величине ПР, выпадение осадка прекращается.

5. Перечислите факторы, влияющие на образование осадка.

1. Концентрация раствора. Труднорастворимый элект­ролит нельзя выделить в осадок путем смешивания раз­бавленных растворов соответствующих солей, поскольку произведение концентраций ионов, образующих труднорастворимый электролит, будет меньше ПР для данного электролита.

2. Количество осадителя. Для возможно полного осаждения употребляют избыток осадителя.

3. Одноименный ион. Растворимость труднорастворимых электролитов снижается в присутствии других сильных электролитов, имеющих одноименный ион. Если к ненасыщенному раствору ВаSO4 прибавлять понемногу раствор сульфата натрия Na2SO4, то ионное произведение, бывшее сначала меньше ПРBaSO4, постепенно достигнет и превысит его. Начнется выпадение осадка. Соли с одно­именным ионом снижают растворимость солей, имеющих небольшое значение ПР.

4. Солевой эффект. Прибавление в раствор электролита соли с разноименными ионами повышает растворимость электролита.

5. Температура. Произведение растворимости является постоянной величиной при постоянной температуре. С увеличением температуры произведение растворимости возрастает. Поэтому осаждение, как правило, проводят из холодных растворов. Осаждение из горячих растворов проводят лишь тогда, когда температура благоприятно влияет на характер осадка (переход из аморфного состояния в кристаллическое, предотвращение образования коллоидных растворов и т. д.).

Что такое «солевой эффект»?

Солевой эффект – влияние ионной силы раствора на константу скорости реакций между ионами (первичный солевой эффект) и на равновесные концентрации ионов (вторичный солевой эффект).

Соли, не имеющие одноименного иона, тоже влияют на растворимость электролитов, но влияние в данном случае противоположное: растворимость электролита повышается. Так, например, растворимость PbS04 повышается в присутствии нитратов калия или натрия, а растворимость AgCl повышается в присутствии сульфатов «атрия или калия. Описанное явление называется солевым эффектом.

III. Выполнение заданий:

Напишите выражение ПР для:

А) Сульфата бария

ПР = [Ba²⁺]*[(SO₄)^2-]

Б) Фосфата кальция

2. Какой ион нужно добавить, чтобы понизить растворимость AgBr (бромид серебра), PbI₂ (иодид свинца)?

К бромиду серебра нужно добавить Br ^-

К йодиду свинца нужно добавить I^-

3. Объясните, исходя из правила произведения растворимости механизм растворения осадка Al(OH)₃ в HNO₃.

Для того, чтобы растворить осадок, в раствор вводят такой электролит, ионы которого могут образовывать малодиссоциированное соединение с одним из ионов труднорастворимого электролита. Этим объясняется растворение труднорастворимых гидроксидов в кислотах:

Al(OH)₃ + 3HNO₃→ Al(NO₃)₃ + 3H₂O

Ионы OH- связываются в малодиссоциированные молекулы H₂O

Вследствие этого резко снизится концентрация иона OH^-, ионное произведение станет меньше величины ПР Al(OH)₃. Раствор окажется ненасыщенным относительно Al(OH)₃ и часть осадка Al(OH)₃ перейдет в раствор. При добавлении достаточного количества кислоты можно весь осадок перевести в раствор.