Вычисление потери от растворимости осадка в граммах и процентах при промывании его указанным объёмом промывной жидкости

 

Вычисление потери от растворимости осадка карбоната бария при промывании его указанным объёмом карбоната аммония

Задача 214. 
Вычислить потерю от растворимости осадка в граммах и процентах при промывании его указанным объёмом промывной жидкости. Осадок BaСО3, массой 0,50г,  Пр(BaСО3) = 5,1 . 10-9; промывная жидкость (NH4)2CO3, объёмом 500см3, концентрацией 0,5%.
Решение:
Mr[(NH4)2CO3] = 96  г/моль;  Мr(ВаСО3) = 197,327 г/моль.
Рассчитаем массу(NH4)2CO3 в 1дм3 раствора из пропорции:

100 : 0,5 = 1000 : х;   х = (1000 . 0,5)/100 = 5г (NH4)2CO3.

Рассчитаем концентрацию раствора (NH4)2CO3:

CM[(NH4)2CO3] = m[(NH4)2CO3]/M[(NH4)2CO3] = 5/96 = 0,052моль/дм3.

Обозначим растворимость BaCО3 моль/дм3 через х, тогда

сульфат бария

(NH4)2CO3сильный электролит, и поэтому:

сульфат бария

концентрация ионов [СО32-] равна концентрации кислоты:

[СО32-] = 0,052моль/дм3.

Так как ионы Ва2+ поступают в раствор только из осадка, то [Ва2+] = х, а ионы [СО32-] из осадка и из промывной жидкости, тогда [СО32-] = х + 0,052. Поскольку х << 0,0204 , то можно считать, что вся концентрация ионов [СО32-] в растворе практически равна его концентрации в промывной жидкости - [СО32-]  = 0,052моль/дм3, а значением х, как очень малой величиной, мы можем пренебречь.
Поскольку Пр(BaСО3) = [Ва2+] . [СО32-], то, подставив в эту формулу соответствующие значения концентраций ионов, находим: 
Пр(BaСО3) = х . 0,052.
Откуда

х = Пр(BaСО3)/0,052 = (5,1 . 10-9)/0,052 = 9,8 . 10-8 моль/дм3.

Потери (г) за счёт растворимости равны:

сульфат бария

Потери в процентах равны:

сульфат бария

Таким образом, при промывании осадка BaСO3 400 см3 0.2% раствора (NH4)2CO3 мы вносим очень малую погрешность в результате потерь от растворимости.

Ответ: 9,67 . 10-5 г; 1,93 . 10-3%. 
 


Вычисление потери от растворимости осадка карбоната бария при промывании его указанным объёмом карбоната натрия

Задача 215. 
Вычислить потерю от растворимости осадка в граммах и процентах при промывании его указанным объёмом промывной жидкости. Осадок BaСО3, массой 0,40г,  ПрBaСО3 = 5,1 . 10-9; промывная жидкость Na2CO3, объёмом 400см3, концентрацией 1дм3 + 5,3г Na2CO3.
Решение:
Мr(Na2CO3) = 105,98  г/моль;  
Мr(ВаСО3) = 197,327 г/моль .
Рассчитаем массу Na2CO3, в 1дм3 раствора из пропорции:

100 : 0,5 = 1000 : х;   
х = (1000 . 0,5)/100 = 5г Na2CO3.

Рассчитаем концентрацию раствора Na2CO3:

CM(Na2CO3) = m(Na2CO3)/М(Na2CO3) = 5,3/105,98 = 0,05 моль/дм3.

Обозначим растворимость BaCО3 моль/дм3 через х, тогда

сульфат бария

Na2CO3 – сильный электролит, и поэтому:

сульфат бария

концентрация ионов   равна концентрации кислоты:

[СО32-] = 0,05моль/дм3.

Так как ионы Ва2+ поступают в раствор только из осадка, то [Ва2+] = х, а ионы [СО32-] из осадка и из промывной жидкости, тогда [СО32-] = х + 0,05. Поскольку х << 0,052 , то можно считать, что вся концентрация ионов [СО32-] в растворе практически равна его концентрации в промывной жидкости - [СО32-]  = 0,05моль/дм3, а значением х, как очень малой величиной, мы можем пренебречь.
Поскольку Пр(BaСО3) = [Ва2+] . [СО32-], то, подставив в эту формулу соответствующие значения концентраций ионов, находим: 
Пр(BaСО3) = х . 0,05.
Откуда

х = Пр(BaСО3)/0,052 = (5,1 . 10-9)/0,05 = 1,02 . 10-7 моль/дм3.

Потери (г) за счёт растворимости равны:

сульфат бария

Потери в процентах равны:

сульфат бария

Таким образом, при промывании осадка BaСO3 400 см3 0.05М раствора Na2CO3, мы вносим очень малую погрешность в результате потерь от растворимости.

Ответ: 8,05 . 10-5 г; 2,012 . 10-2%.