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

 

Расчет 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 : х; 
х = (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

H₂SO₄ – сильный электролит, и поэтому

концентрация ионов SO₄^2-  равна концентрации кислоты:

[SO₄^2-]  = 0,0037 моль/дм³.

Так как ионы Ва²⁺ поступают в раствор только из осадка, то [Ва²⁺] = х, а ионы  SO₄^2- из осадка  и из промывной жидкости, тогда [ SO₄^2-]  = х + 0,001. Поскольку х << 0,0037 , то можно считать, что вся концентрация ионов SO42-  в растворе практически равна его концентрации в промывной жидкости - [ SO₄^2-]  = 0,0037 моль/дм³, а значением х, как очень малой величиной, мы можем пренебречь.
Поскольку Пр(BaSO₄) =  [Ва²⁺] ^. [ SO₄^2-] 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:

Потери в процентах равны: 

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 : х; 
х = (1000 ^. 0,1464)/200 = 0,732 г.

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

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

H₂SO₄– сильный электролит, и поэтому:

концентрация ионов SO₄^2- равна концентрации кислоты:

[SO₄^2-] = 0,0075 моль/дм³.

Так как ионы Ва²⁺ поступают в раствор только из осадка, то [Ва²⁺] = х, а ионы SO₄^2- из осадка и из промывной жидкости, тогда [SO₄^2-]  = х + 0,0075. Поскольку х << 0,0075 , то можно считать, что вся концентрация ионов   в растворе практически равна его концентрации в промывной жидкости - [SO₄^2-]  = 0,0075 моль/дм³, а значением х, как очень малой величиной, мы можем пренебречь.
Поскольку Пр(BaSO₄) =  [Ва²⁺] ^. [SO₄^2-], 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:

Потери в процентах равны:

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%. 

---

 Задачи на расчт потери от растворимости соли:
1. Расчт потери от растворимости вольфромата кальция
2. Расчт потери от растворимости карбоната сребра
3. Расчт потери от растворимости хромата свинца 

---