Примеры решения задач. Пример 1. Рассчитать растворимость флюорита CaF2 в воде, в 0,1 моль/л растворе NaF

Пример 1. Рассчитать растворимость флюорита CaF₂ в воде, в 0,1 моль/л растворе NaF.

Решение. 1. Запишем уравнение диссоциации CaF₂, отвечающее равновесному растворению флюорита:

CaF_2(т) ® Сa²⁺_(p-p) + 2F^-_(p-p),

согласно которому [Ca²⁺] = S; [F^-] = 2 S.

2. Составим уравнение произведения растворимости CaF₂: L = [Ca²⁺][F^-]² = S×(2 S)² = 4 S ³, из которого вычислим растворимость флюорита в воде:

моль/л.

3. Для расчета растворимости в 0,1 М растворе NaF, которую обозначим S ₁, произведем следующие подстановки в уравнение произведения растворимости: L = [Ca²⁺][F^-]²;

[Ca²⁺] = S ₁; [F^-] = 2 S ₁ + C _NaF = 0,1 моль/л, так как S ₁<< 0,1.

Получаем: L = S ₁(0,1)², откуда

моль/л.

Пример 2. Вычислить рН гидратообразования для раствора сульфата никеля с концентрацией 0,01 моль/л ( = 1,2×10^-16).

Решение. 1. Осадок гидроксида образуется из раствора NiSO₄ в результате установления следующего равновесия:

Ni(OH)₂ ® Ni²⁺ + 2OH^-.

2. Гидратообразование начинается при условии:

[Ni²⁺]×[OH^-]² = L, откуда

рОН = -lg[OH^-] = -lg1,09×10^-7 = 6,96; рH = 14 - рОН = 7,04.

Пример 3. Произойдет ли осаждение малорастворимого AgNO₂ (L = 1,6×10^-4) по реакции AgNO₃ + KNO₂ ® AgNO₂ + KNO₃ при смешивании равных объемов 0,02 М растворов AgNO₃ и KNO₂?

Решение. 1. Для образования осадка AgNO₂ должно выполняться условие [Ag⁺][NO₂^-] ≥ L. Проверим, выполняется ли это условие в нашей задаче.

2. После смешивания равных объемов растворов AgNO₃ и KNO₂ общий объем раствора будет в два раза больше каждого из исходных, и концентрации AgNO₃ и KNO₂ соответственно уменьшатся в два раза, т. е. будут равны 0,01 моль/л. [Ag⁺][NO₂^-] = 0,01×0,01 = 1×10^-4 > L, следовательно, осадок образуется.