Примеры решения типовых задач

Задача 1. Произведение растворимости сульфата бария равно 1·10^-10. Вычислить массу сульфата бария в 5 л насыщенного раствора.

Так как в насыщенном, но очень разбавленном растворе практически все молекулы диссоциируют на ионы BaSO₄ ⇄ Ba²⁺ + SO ,

то [BaSO₄] = [Ba²⁺] = [SO ].

По условию задачи ПР(BaSO₄) = [Ba²⁺] [SO ] = 1·10^-10, следовательно, ПР(BaSO₄) = [BaSO₄]², откуда [BaSO₄] = = = 10^-5 моль/л.

Найдем число молей (ν) в 5 л: ν = 5·10^-5 моль.

Чтобы определить массу сульфата бария (m), нужно величину ν умножить на молярную массу BaSO₄:

m = ν M (BaSO₄) = 5·10^-5 ·233 = 1,165·10^-2 г = 11,65 мг.

Задача 2. Растворимость иодида серебра AgI при 25⁰С равна 1,22·10^-8 моль/л. Вычислить произведение растворимости AgI.

AgI ⇄ Ag⁺ + I^-

[Ag⁺] = [I^-] = [AgI] = 1,22·10^-8 моль/л.

ПР(AgI) = [Ag⁺] [I^-] = (1,22·10^-8)² = 1,5·10^-16.

Зная произведение растворимости, можно определить, образуется ли осадок при сливании двух растворов известной концентрации. Условие образования осадка: осадок образуется в том случае, если произведение концентраций ионов в растворе, полученном после смешения двух растворов, больше или равно произведению растворимости.

Задача 3. Смешаны равные объемы 0,02 М растворов хлорида кальция и сульфата натрия. Образуется ли осадок сульфата кальция? ПР(CaSO₄) = 1,3·10^-4.

Хлорид кальция и сульфат натрия - сильные электролиты, поэтому концентрации катионов кальция и сульфат-анионов равны молярным концентрациям солей: [Ca²⁺]₁ = [CaCl₂] = 0,02 моль/л и [SO ]₁ = [Na₂SO₄] = 0,02 моль/л.

При смешении равных объемов общий объем увеличился вдвое. Концентрация ионов [Ca²⁺]₂ и [SO ]₂ уменьшается вдвое по сравнению с исходными концентрациями: [Ca²⁺]₂ = 0,5·0,02 = 10^-2 моль/л,

[SO ]₂ = 0,5·0,02 = 10^-2 моль/л.

Произведение концентраций этих ионов в растворе после смешения [Ca²⁺][SO ] = 10^-2·10^-2 = 10^-4, что меньше произведения растворимости: ПР(CaSO₄) = 1,3·10^-4. Следовательно, раствор не будет насыщенным и осадок не образуется.