Произведение растворимости

Произведение растворимости труднорастворимых соединений
Представим произведение растворимости (ПР) некоторых труднорастворимых соединений :
1. Карбонат кальция – СаСО 3 (Аналогично РbCO3). Запишем уравнение диссоциации данного соединения с учетом его растворимости (Х) и с учетом того, что из одного (г-моль /л) СаСО 3 получается один (г-ион/л) Са2+ и один (г-ион/л) СО32-:
Х (г-моль /л) Х (г-ион/л) Х (г-ион/л)
СаСО 3 = Са2+ + СО32- ПР СаСО 3 = Х2
2. Гидроксид магния – Mg(OH)2 :
Mg(OH)2 = Mg2+ + 2 ОН- ПР Mg(OH)2 = Х х( 2Х )2 = 4 Х3
3 . Гидроксид железа (3) – Fe(OH)3
Fe(OH)3 = Fe3+ + 3 OH- ПР Fe (OH)3 = Х х (3Х)3 = 27 Х4
4. Фосфат кальция - Са3(РО4)2
Са3(РО4)2 = 3 Са2+ + 2 РО43- ПР = (3Х)3х (2Х)2 = 108 Х5

Произведение растворимости труднорастворимых соединений

Произведение растворимости труднорастворимых соединений

Произведение растворимости труднорастворимых соединений
Задача № 14 Имеется 1 л насыщенного раствора, содержащего СаСО3 с растворимостью Х = 9,64х10-5 г-моль/л и 1 л насыщенного раствора Са3(PO4)2 в концентрации 1,23х10-3 г/л. Необходимо определить ПР СаСО3 и ПРСа3(PO4)2 и сравнить эти величины между собой и сделать соответствующие выводы.
Решение : Определяем ПР СаСО3 :
Х, г-моль/л Х, г-ион/л Х, г-ион/л
СаСО3 = Са 2+ + СО32-
ПР СаСО3 = [ Са 2+ ] х [ СО32- ] = Х2
ПР СаСО3 = ( 9,64х10-5 )2 = 9,3 х 10-9 .
Определяем ПРСа3(PO4)2 :
Для этого сначала переведем г/л в г-моль/л, предварительно определив молекулярную массу Са3(PO4)2 = =3х40 + 2 ( 31+16х4 ) = 310 г-моль.
Далее вычисляем молярную растворимость: Х Са3(PO4)2 = 1,23х10-3 г/л /310 г-моль = 0,4х10-5 г-моль/л
Реакция диссоциации Са3(PO4)2 :

Произведение растворимости труднорастворимых соединений
Задача № 14 (продолжение):
Реакция диссоциации фосфата кальция:
Са3(РО4)2 = 3 Са2+ + 2 РО43- , ПР = (3Х)3х (2Х)2 = 108 Х5 = 108 х (0,4х10-5 )5 = 1,08 х 102 х 1,024 х 103 х 10-30 =1,1 х 10-25
Сравним величины произведения растворимости этих соединений:
ПР СаСО3 = 9,3 х 10-9
ПР Са3(РО4)2 = 1,1 х 10-25
Вывод : Произведение растворимости фосфата кальция(Са3(РО4)2) имеет значительно меньшее значение, а значит, и растворимость, по сравнению с карбонатом кальция (СаСО3). Поэтому возможно производить фосфатное доумягчение после известково [Са (ОН)2] содового (Na2СО3) умягчения.

Произведение растворимости труднорастворимых соединений

Прогнозирование выпадения осадка на основе произведения растворимости (ПР) и произведения ионов (ПИ)
Прогнозирование выпадения осадка основывается на следующих очевидных положениях:
1. Если произведение ионов (ПИ) меньше произведения растворимости (ПР) – осадок не образуется.
Это следует из определения ПР – это произведение тех минимальных концентраций ионов, при которых осадок образуется. А если эта величина не достигнута, то совершенно очевидно, что осадка не будет.
2. И, наоборот, если произведение ионов (ПИ) больше произведения растворимости (ПР) – осадок образуется.
Задача №16. Выпадет ли осадок при смешении 0,01 н растворов Na2SO4 и CaCI2 ? ПР СаSO4 = 1,3х10-4
Решение: Запишем уравнение реакций взаимодействия данных веществ, при взаимодействии которых
есть вероятность образования трудно растворимого соединения СаSO4 :
Na2SO4 + CaCI2 = СаSO4 + 2NaCI
0,01н 0,01н
Переведем концентрации ионов Са2+ и SO42- из нормальной концентрации в молярную. Причем молярная концентрация будет в 2 раза меньше нормальной, исходя из соотношения молекулярной и эквивалентной массы этих соединений: