Вычисление растворимости солей

Задача 567.
Во сколько раз растворимость S (в молы/л) Fe(OH)2 в воде больше растворимости Fe(OH)3 при 25°С?
Решение:
Вычислим сначала растворимость  Fe(OH)2. Обозначим искомую растворимость Fe(OH)2 через S моль/л. Тогда в
насыщенном растворе Fe(OH)2 содержится 1 S моль/л ионов Fe2+ и 2 Sмоль/л ионов OH-.
Выражение произведения растворимости гидроксида железа (II) можно записать как 

ПР[Fe(OH)2] = [Fe2+] . [OH-]2 = S . (2S)2 = 4S3.

Отсюда

произведение растворимости

Теперь рассчитаем растворимость Fe(OH)3, обозначив её через S' моль/л. Тогда в насыщенном растворе Fe(OH)3  содержится S' моль/л ионов Fe3+ и 3S' моль/л ионов  OH-

Выражение произведения растворимости гидроксида железа (III) можно записать как 

ПР[Fe(OH)3] = [Fe3+] . [OH-]3 = S . (3S)3 = 27S'4.

Отсюда

произведение растворимости

Следовательно, растворимость Fe(OH)2 в 38497 раз больше, чем растворимость Fe(OH)3.  

произведение растворимости

Ответ: в 38497 раз.


Задача 568.
Образуется ли осадок сульфата серебра, если к 0,02 М раствору AgNO3 добавить равный объем 1 н. раствора  H2SO4?
Решение:
ПР[Ag2SO4] = 2 . 10-5.
CM(H2SO4) = 1/2 CH(H2SO4) = 1/2 = 0,5 моль/л.

При смешении растворов AgNO3 и H2SO4 происходит реакция, при которой образуется малорастворимое соединение  Ag2SO4. Реакция протекает по схеме:

2AgNO3 + H2SO4 = Ag2SO4↓ + 2HNO3                      

При смешении растворов gNO3 и H2SO4 объём смеси увеличится в 2 раза, следовательно, концентрации всех веществ уменьшатся тоже в 2 раза и становятся равными:

произведение растворимости

Откуда

произведение растворимости

Так как произведение концентраций ионов больше величины произведения растворимости, то осадок соли образуется.

Ответ: Да.


Задача 569.
К 50 мл 0,001 н. раствора НСI добавили 450 мл 0,0001 н. раствора  AgNO3. Выпадет ли осадок хлорида серебра?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

HCl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3                       

Находим количество HCl в 50 мл 0,001 н раствора из пропорции:

произведение растворимости

Теперь рассчитаем концентрацию HCl в 500 мл после разбавления водой раствора из пропорции:

произведение растворимости

Рассчитаем количество  AgNO3, содержащееся в 450 мл 0,0001 н раствора его из пропорции:

произведение растворимости

Теперь рассчитаем концентрацию AgNO3 в 500 мл после разбавления водой раствора из пропорции:

произведение растворимости

Таким образом, концентрации ионов Ag+ и Cl- в 1 л раствора, получим:

[Cl-] = [HCl] = 1 . 10-4 моль/л;
 [Ag+] = [AgNO3] = 9 . 10-4 моль/л.  

Откуда

[Ag+] . [Cl-] = (1 . 10-4) . (9 . 10-4) = 9 . 10-8                       

Осадок образуется так как [Ag+] . [Cl-] >  ПР(AgClA); (9 . 10-4) > (1 . 10-4).  

Ответ: Да.


Задача 570.
Образуется ли осадок хлорида свинца, если к 0,1 н. раствору Pb(NO3)2  добавить равный объем 0,4 н. раствора NaCl?
Решение:
ПР(PbCl2) = 2,12 . 10-5.  
Уравнение реакции имеет вид:
Pb(NO3)2 + 2NaCl = PbCl2 + 2NaNO3.

CM(Pb(NO3)2) = 2CH(Pb(NO3)2) = 2 . 0,1 = 0,2 моль/л;  
CM(NaCl) = CH(NaCl) = 0,4 моль/л.                   

При смешивании равных объёмов растворов Pb(NO3)2 и NaCl объём смеси увеличится в 2 раза, следовательно, концентрации веществ уменьшатся в 2 раза и становятся равными:

[Pb2+] =1/2 1/2[Pb(NO3)2] = 0,2/2 = 0,1 моль/л;
[Cl-] = 1/2[NaCl] = 0,4/2 = 0,2 моль/л.

Откуда

[Pb2+] . [Cl-]2 = 0,1 . (0,2)2 = 4 . 10-3.

Осадок образуется так как [Pb2+] . [Cl-]2 > ПР(PbCl2); = (4 . 10-3) > (2,12 . 10-5).   

Ответ: Да.