Cтраница 3
Несмотря на ограничения, правило произведения растворимости имеет большое значение в качественном анализе, так как с его помощью аналитик может не только объяснить, но и предвидеть реакции осаждения. Следовательно, константа произведения растворимости определяет условия равновесия. [31]
Эта концентрация хотя и очень мала, но достаточна, чтобы константа произведения растворимости наиболее растворимого сульфида II группы была превышена, даже если в 5 мл раствора находится меньше 0 05 мг катиона. Но она недостаточна, чтобы превзойти константу произведения растворимости наименее растворимых сульфидов III группы, если даже имеется больше 32 мг иона ( расчет см. на стр. [32]
Для осаждения необходимо, чтобы произведение концентраций ионов превысило константу произведения растворимости осаждаемого вещества; из этого, однако, не следует, что осаждение произойдет немедленно по выполнении этого условия, так как некоторые вещества склонны к образованию пересыщенных растворов. Это в особенности имеет место при осаждении сравнительно небольших количеств мало растворимых веществ. При работе с малыми количествами ( меньше 5 мл) многих трудно растворимых соединений, таких как CuS, NHtMgPO и BaSCh, требуется от 14 до 48 час. Поэтому для осаждения малых количеств вещества требуется не только превысить величину произведения растворимости, но и выждать некоторое время, чтобы началось осаждение, и еще больше времени понадобится для достижения полноты осаждения. [33]
Из уравнения ясно, что раствор бихромата содержит ионы СгОГ и наоборот. Большая концентрация ШО понизит Сею до такой степени, что константа произведения растворимости ВаСгО4 не будет достигнута. Следовательно, чтобы Ва был осажден с помощью КгСгО4, сильные кислоты надо удалить или нейтрализовать. Из сказанного ясно, почему КаСгЮт осаждает ВаСтО4 только частично, если не прибавлен ацетат натрия. [34]
При диссоциации в присутствии избытка NHs этот ион дает гораздо меньше ионов Ag, чем их имеется в насыщенных водных растворах AgCl и AgsAsOd. Поэтому концентрация Ag будет постоянно ниже той, какая требуется для достижения константы произведения растворимости AgCl и AgsAsO вследствие этого осадки растворяются полностью. [35]
Поэтому, если осадок AgCl отфильтровать, фильтрат будет содержать ионы Ag и СГ в равных концентрациях, и произведение этих концентраций будет равно константе произведения растворимости. [36]
Если концентрация прибавленного реактива, например НС1, такова, что Сд будет все время ниже той, которая необходима для того, чтобы произведение концентраций ионов достигло величины константы произведения растворимости CdS, весь CdS растворится. Концентрированная HG1 не только растворит CdS, но ее присутствие в растворе будет предупреждать и осаждение CdS серо, водородом. Это можно было предвидеть, так как высокая концентрация НзО в растворе концентрированной НС1 уменьшает Cs, получаемую при диссоциации ШЗ ( действие общего иона), до такой малой величины, что константу произведения растворимости CdS нельзя достигнуть. [37]
Когда произошло осаждение и система достигла равновесия, раствор, находящийся в соприкосновении с осадком, будет содержать ионы, входящие в состав осадка, в концентрациях, удовлетворяющих константе произведения растворимости. [38]
Сульфид аммония осаждает А1 ( ОН) з, но не сульфид. В растворе получается достаточно высокая концентрация ионов ОН -, чтобы превысить константу произведения растворимости А1 ( ОН) з, вследствие чего последняя выпадает в осадок. [39]
Поэтому согласно правилу произведения растворимости ноны Ag и СГ должны будут соединяться, образуя твердый AgCl до тех пор, пока произведение CAg на СС1 - вновь станет равным величине константы произведения растворимости. Однако уменьшить CAg до нуля невозможно, так как произведение С А СС ] должно всегда быть равно константе произведения растворимости. В рассматриваемом случае с увеличением концентрации ионов С1 - величина С асимптотически приближается к нулю, но никогда не достигает его значения. [40]
В рассматриваемом примере НС1 дает в растворе настолько высокую концентрацию НзО, что концентрация S, которая может быть с ней в равновесии, должна быть исключительно мала и значительно меньше концентрации S в насыщенном водном растворе ZnS. Поэтому некоторое количество ионов S соединится с НзО, образуя последовательно HS - и HaS. Удаление некоторого количества ионов S из раствора уменьшит произведение концентраций Zn 14 и S настолько, что оно станет меньше константы произведения растворимости ZnS, вследствие чего ZnS будет переходить в раствор до момента, когда снова произведение концентраций ионов Zn4 1 и S станет равным константе произведения растворимости ZnS. Создавшаяся таким образом в растворе концентрация S окажется слишком велика, чтобы быть в равновесии с большой концентрацией НзО в растворе, и как следствие образуется новое количество HaS. [41]
В рассматриваемом примере НС1 дает в растворе настолько высокую концентрацию НзО, что концентрация S, которая может быть с ней в равновесии, должна быть исключительно мала и значительно меньше концентрации S в насыщенном водном растворе ZnS. Поэтому некоторое количество ионов S соединится с НзО, образуя последовательно HS - и HaS. Удаление некоторого количества ионов S из раствора уменьшит произведение концентраций Zn 14 и S настолько, что оно станет меньше константы произведения растворимости ZnS, вследствие чего ZnS будет переходить в раствор до момента, когда снова произведение концентраций ионов Zn4 1 и S станет равным константе произведения растворимости ZnS. Создавшаяся таким образом в растворе концентрация S окажется слишком велика, чтобы быть в равновесии с большой концентрацией НзО в растворе, и как следствие образуется новое количество HaS. [42]
Сульфиды Ni, Co, Mn и Zn осаждаются скорее, чем гидроокиси этих катионов, потому что константы произведения растворимости первых меньше, чем константы произведения растворимости соответствующих гидроокисей. Обратное наблюдается в случае сульфидов А1 и Сг, которые к тому же неустойчивы в водном растворе. Избыток МШС1 достаточно уменьшает Сон -, чтобы предупредить осаждение 25 мг M. Но из-за малых величин констант произведения растворимости А1 ( ОН) з и Сг ( ОН) з даже такие малые количества, как 0 05 мг каждого из ионов Al 4 или Сг4, осаждаются в виде гидроокисей. [43]
Их обычно вычисляют по растворимости веществ в чистой воде. Из-за побочных реакций, происходящих в разбавленных растворах ( например, гидролиз), приходится часто пользоваться косвенными методами. Вследствие трудностей, связанных с экспериментальным определением констант произведений растворимости, их величины часто только приблизительны. [44]
Второй способ применяется для растворения мало растворимых электролитов, которые являются производными слабых кислот или оснований. Так, растворение СаСОз, FeS или СазСРОф соляной кислотой обусловлено тем, что ЬЬСОз, HaS и НзРО4 - слабые кислоты. Образующийся слабый электролит может находиться в равновесии со своими ионами только при исключительно малых концентрациях последних. В каждом из, этих случаев большая концентрация НзО в растворе НС1 так понижает концентрацию аниона, что константа произведения растворимости не достигается, и поэтому мало растворимое соединение переходит в раствор. [45]