Вычислить произведение растворимости соли: MgNH4PO4, если в 400 мл насыщенного раствора содержится3,4 ∙10–3 г этой соли

n(MgNH4PO4)=m/M=3,4*10^-3 /137=2,48*10^-5 mol
C=n/V=2,48*10^-5/0,4=6,2*10^-5
ПР ( MgNH4PO4)=[Mg2+][NH4+][PO43-]=s*s*s=s^3=(6,2*10^-5)^3=2,38*10^-13

Поместим в химический стакан какую-либо труднорастворимую соль, например, AgCl и добавим к осадку дистиллированной воды. При этом ионы Ag+ и Cl-, испытывая притяжение со стороны окружающих диполей воды, постепенно отрываются от кристаллов и переходят в раствор. Сталкиваясь в растворе, ионы Ag+ и Cl- образуют молекулы AgCl и осаждаются на поверхности кристаллов. Таким образом, в системе происходят два взаимно противоположных процесса, что приводит к динамическому равновесию, когда в единицу времени в раствор переходит столько же ионов Ag+ и Cl-, сколько их осаждается. Накопление ионов Ag+ и Cl- в растворе прекращается, получается насыщенный раствор. Следовательно, мы будем рассматривать систему, в которой имеется осадок труднорастворимой соли в соприкосновении с насыщенным раствором этой соли. При этом происходят два взаимно противоположных процесса:

1) Переход ионов из осадка в раствор. Скорость этого процесса можно считать постоянной при неизменной температуре: V1 = K1;
2) Осаждение ионов из раствора. Скорость этого процесса V2 зависит от концентрации ионов Ag+ и Cl-. По закону действия масс:

V2 = k2
[Ag+] [Cl-]

Так как данная система находится в состоянии равновесия, то

V1 = V2
k2 = k1
[Ag+] [Cl-]

[Ag+]
[Cl-] = k2 / k1 = const (при T = const)

Таким образом, произведение концентраций ионов в насыщенном растворе труднорастворимого электролита при постоянной температуре является постоянной величиной. Эта величина называется произведением растворимости (ПР).

В приведенном примере ПРAgCl = [Ag+] • [Cl-]. В тех случаях, когда электролит содержит два или несколько одинаковых ионов, концентрация этих ионов, при вычислении произведения растворимости должна быть возведена в соответствующую степень.
Например, ПРAg2S = [Ag+]2
[S2-]; ПРPbI2 = [Pb2+] [I-]2

В общем случае выражение произведения растворимости для электролита AmBn
ПРAmBn = [A]m [B]n.
Значения произведения растворимости для разных веществ различны.
Например, ПРCaCO3 = 4,8
10-9; ПРAgCl = 1,56 10-10.

ПР легко вычислить, зная раcтворимость соединения при данной t°.

Пример 1
Растворимость CaCO3 равна 0,0069 или 6,9
10-3 г/л. Найти ПРCaCO3.

Решение
Выразим растворимость в молях:
SCaCO3 = (6,9

· 10-3) / 100,09 = 6,9 • 10-5 моль/л

MCaCO3
Так как каждая молекула CaCO3 дает при растворении по одному иону Ca2+ и CO32-, то
[Ca2+] = [ CO32-] = 6,9
10-5 моль/л,

следовательно, ПРCaCO3 = [Ca2+

]
[CO32-] = 6,9 10-5 6,9 10-5 = 4,8 10-9

Зная величину ПР, можно в свою очередь вычислить растворимость вещества в моль/л или г/л.

Пример 2
Произведение растворимости ПРPbSO4 = 2,2
10 -8 г/л.

Чему равна растворимость PbSO4?

Решение
Обозначим растворимость PbSO4 через X моль/л. Перейдя в раствор, X молей PbSO4 дадут X ионов Pb2+ и X ионов SO42-, т. е.:

[Pb2+] = [SO42-] = X
ПРPbSO4 = [Pb2+] = [SO42-

] = X
X = X2

X = \e(ПРPbSO4) = \e(2,2
10-8) = 1,5 10-4 моль/л.

Чтобы перейти к растворимости, выраженной в г/л, найденную величину умножим на молекулярную массу, после чего получим:
1,5
10-4 303,2 = 4,5 10-2 г/л.

Образование осадков
Если
[Ag+]
[Cl-] < ПРAgCl - ненасыщенный раствор

[Ag+

]
[Cl-] = ПРAgCl - насыщенный раствор

[Ag+]
[Cl-] > ПРAgCl - перенасыщенный раствор

Осадок образуется в том случае, когда произведение концентраций ионов малорастворимого электролита превысит величину его произведения растворимости при данной температуре. Когда ионное произведение станет равным величине ПР, выпадение осадка прекращается. Зная объем и концентрацию смешиваемых растворов, можно рассчитать, будет ли выпадать осадок образующейся соли.

Пример 3
Выпадает ли осадок при смешении равных объемов 0,2 M растворов Pb(NO3)2 и NaCl.
ПРPbCl2

= 2,4
10-4.

Решение
При смешении объем раствора возрастает вдвое и концетрац