Вычисление соотношения между растворимостями разных солей

Задача 577.
Произведения растворимости NiC₂O₄ и Na₃AlF₆ одинаковы (4 ^. 10^-10), Какое соотношение между растворимостями (моль/л) этих солей правильно: а)  S(NiC₂O₄) > S(Na₃AlF₆); б)  S(NiC₂O₄) = S(Na₃AlF₆); в)  S(NiC₂O₄) < S(Na₃AlF₆).
Решение:
а) Обозначим искомую растворимость NiC₂O₄ через S (моль/л). Тогда в насыщенном растворе NiC₂O₄  содержится S  (моль/л) ионов Ni²⁺ и S (моль/л) ионов  C₂O₄^2-.

Отсюда

б) Обозначим искомую растворимость Na₃AlF₆ через  S' (моль/л). Тогда в насыщенном растворе Na₃AlF₆ содержится 3S'  (моль/л) ионов Na⁺ и S' (моль/л) ионов  AlF₆^3-.

Отсюда

Таким образом, 2 ^. 10^-5 , 4,46 ^. 10^-3; S < S'; S(NiC₂O₄) < S(Na₃AlF₆).

Ответ: в).

Задача 578.
Произведения растворимости AgBrO₃  и Ag₂SO₄ равны соответственно 5,5 ^. 10^-5  и  2 ^. 10^-2. Укажите правильное соотношение между растворимостями (S, моль/л) этих солей: а)  S(AgBrO₃) < s(Ag₂SO₄); 6) S(AgBrO₃) = s(Ag₂SO₄);  в)  S(AgBrO₃) > s(Ag₂SO₄);.
Решение:
а) Обозначим искомую растворимость AgBrO₃ через  S (моль/л). Тогда в насыщенном растворе AgBrO₃ содержится S  (моль/л) ионов Ag⁺ и S (моль/л) ионов  BrO₃^-.

Отсюда

б) Обозначим искомую растворимость Ag₂SO₄ через  S'(моль/л). Тогда в насыщенном растворе Ag₂SO₄ содержится 2S'  (моль/л) ионов Ag⁺ и  S' (моль/л) ионов  SO₄²-.

Отсюда

Следовательно, S < S'. так как 7,4 ^. 10^-3 < 1,7 ^. 10^-2, т.е. S(AgBrO₃) < s(Ag₂SO₄).

Ответ: а).

Задача 579.
Как изменится растворимость CaF₂ в 0,1 М растворе KNO₃ по сравнению с его растворимостью в воде: а) возрастет; 6) уменьшится; в) останется неизменной?
Решение:
При увеличении концентрации одного из ионов электролита в его насыщенном растворе (например, путём введения другого электролита, содержащего тот же ион) произведение концентрации ионов электролита становится больше ПР. При этом равновесие между твёрдой фазой и раствором смещается в сторону образования осадка. Таким образом, условием образования осадка является превышение произведения концентрации ионов малорастворимого электролита над его произведением растворимости. При этом происходит уменьшение растворимости данного малорастворимого электролита.

Напротив, если в насыщенном растворе электролита уменьшить концентрацию одного из ионов (например, связав его каким-либо другим ионом), произведение концентрации ионов электролита будет меньше значения ПР, раствор станет ненасыщенным, и равновесие между жидкой фазой и осадком сместится в сторону растворения его, т.е. растворимость   данного малорастворимого электролита возрастёт. Так при прибавлении к раствору CaF₂ 0,1 м раствора KNO₃ в осадок будет переходить эквивалентное число ионов Ca²⁺ и  F^-. Тогда концентрации ионов кальция и фтора в насыщенном растворе электролита уменьшится соответственно на 0,05 и 0,1 моль/л. Тогда можно рассчитать численное значение уменьшение произведения концентрации ионов по сравнению произведением растворимости электролита, получим:

[Ca²⁺] ^. [F^-]² = 0,05 ^. (0,1)² = 5 ^. 10^-4.                         

Таким образом, произведение концентрации ионов электролита уменьшится по сравнению с ПР на 5 ^. 10^-4 молей, т.е.  [Ca²⁺] ^. [F^-]² < ПР(СaF₂), а растворимость электролита возрастёт.

Ответ: а).