Вычисление потери от растворимости сульфата бария в граммах и процентах при промывании их указанным объёмом промывной жидкости

 

Вычисление потери от растворимости сульфата бария при промывании его указанным объёмом серной кислоты

Задача 247. 
Вычислить потерю от растворимости осадка в граммах и процентах при промывании его указанным объёмом промывной жидкости. Осадок BaSO4, массой 0,6г,  Пр(BaSO4) = 1,1 . 10-10; промывная жидкость Н2SO4, объёмом 250 см3, концентрацией 200 cм3 Н2О + 0,04 см3 H2SO4 (конц.).
Решение:
Mr(H2SO4) = 98,066; Mr(BaSO4) = 233,323.
Рассчитаем массу H2SO4 (конц.), учитывая, что р(H2SO4) (конц.) = 1,83г/см3:

m(H2SO4) (конц.) = V . р(H2SO4) (конц.) = 0,04 . 1,83 = 0,0732 г.

Рассчитаем массу H2SO4 в 1 дм3 раствора из пропорции:

200 : 0,0732 = 1000 : хх = (1000 . 0, 0732)/200 = 0,366г.

Определим концентрацию раствора серной кислоты: 

С (H2SO4) = m(H2SO4)/M(H2SO4) = 0,366/98,066 = 0,0037

Обозначим растворимость BaSO4  моль/дм3 через "х", тогда

карбонат

H2SO4 – сильный электролит, и поэтому

карбонат

концентрация ионов SO42-  равна концентрации кислоты:

[SO42-]  = 0,0037 моль/дм3.

Так как ионы Ва2+ поступают в раствор только из осадка, то [Ва2+] = х, а ионы  SO42- из осадка  и из промывной жидкости, тогда [ SO42-]  = х + 0,001. Поскольку х << 0,0037 , то можно считать, что вся концентрация ионов SO42-  в растворе практически равна его концентрации в промывной жидкости - [ SO42-]  = 0,0037 моль/дм3, а значением х, как очень малой величиной, мы можем пренебречь.
Поскольку Пр(BaSO4) =  [Ва2+] . [ SO42-] то, подставив в эту формулу соответствующие значения концентраций ионов, находим: 

Пр(BaSO4) = х . 0,0037.

Откуда

x = Пр(BaSO4)/0,0037  = 1,1 . 10-10/0,0037 = 2,97 . 10-8 моль/дм3.

Потери (г) за счёт растворимости равны:

карбонат

Потери в процентах равны: 

карбонат

Таким образом, при промывании осадка BaSO4 250 см3 0,0037M раствора H2SO4 мы вносим очень малую погрешность в результате потерь от растворимости.

Ответ: 1,73 . 10-5 г; 2,88 . 10-4%. 


Задача 248. 
Вычислить потерю от растворимости осадка в граммах и процентах при промывании его указанным объёмом промывной жидкости. Осадок BaSO4, массой 0,80г,  Пр(BaSO4) = 1,1 . 10-10; промывная жидкость Н2SO4, объёмом 200 см3, концентрацией 200 cм3 Н2О + 0,08 см3 H2SO4 (конц.).
Решение:
Mr(H2SO4) = 98,066; Mr(BaSO4) = 233,323.
Рассчитаем массу H2SO4 (конц.), учитывая, что p(H2SO4) (конц.) = 1,83 г/см3:

m(H2SO4) (конц.) = V . p(H2SO4) = 0,08 . 1,83 = 0,1464 г.

Рассчитаем массу H2SO4 в 1 дм3 раствора из пропорции:

200 : 0,1464 = 1000 : хх = (1000 . 0,1464)/200 = 0,732 г.

Определим концентрацию раствора серной кислоты: 
 
СМ(H2SO4) = m(H2SO4)/MH2SO4) = 0,732/98,066 = 0,0075 моль. 

Обозначим растворимость BaSO4 моль/дм3 через "х", тогда

карбонат

H2SO4– сильный электролит, и поэтому:

карбонат

концентрация ионов SO42- равна концентрации кислоты:

[SO42-] = 0,0075 моль/дм3.

Так как ионы Ва2+ поступают в раствор только из осадка, то [Ва2+] = х, а ионы SO42- из осадка и из промывной жидкости, тогда [SO42-]  = х + 0,0075. Поскольку х << 0,0075 , то можно считать, что вся концентрация ионов   в растворе практически равна его концентрации в промывной жидкости - [SO42-]  = 0,0075 моль/дм3, а значением х, как очень малой величиной, мы можем пренебречь.
Поскольку Пр(BaSO4) =  [Ва2+] . [SO42-], то, подставив в эту формулу соответствующие значения концентраций ионов, находим: 

Пр(BaSO4) = х . 0,0075.

Откуда

 x = Пр(BaSO4)/  = 1,1 . 10-10/0,0075 = 1,47 . 10-8 моль/дм3.

Потери (г) за счёт растворимости равны:

карбонат

Потери в процентах равны:

карбонат

Таким образом, при промывании осадка BaSO4 250 см3 0,0075M раствора H2SO4 мы вносим очень малую погрешность в результате потерь от растворимости.

Ответ:6,86 . 10-5 г; 8,58 . 10-5%.