Растворимость осадков в воде без учета ионной силы раствора

Осадок МРЭ типа А_mВ_n в некоторой степени растворяется в воде до образования насыщенного раствора. Концентрация МРЭ в насыщенном растворе называется молярной растворимостью и обозначается S.

Влияние ионной силы раствора (солевого эффекта) на растворимость осадка

Солевой эффект — это незначительное увеличение растворимости осадка за счет увеличения ионной силы раствора.

Вывод формулы для расчета растворимости осадка типаА_mВ_n с учетом ионной силы раствора проводится подстановкой формулы (6) в (10 А)

Для концентрированных растворов растворимость осадка рассчитывается по формуле (11):

Влияние одноименного иона на растворимость осадка

Присутствие одноименного иона, не вступающего в реакциюс осадком, значительно (на несколько порядков) уменьшаетрастворимость осадка.

Допустим, что в задаче требуется рассчитать растворимостьосадка типа АВ с учетом одноименного иона (Сдоб).

Основные этапы гравиметрического метода осаждения.

Этап №1. Расчет и взятие навески определяемого вещества

Масса навески исходного вещества для анализа методом осаждения:

 – массовая доля определяемого вещества

mгр.ф.оптим. – оптимальная масса гравиметрической формы:

                                                                                                              а) для кристаллических осадков: 0,1-0,5г;

                                                                                           б) для аморфных осадков: 0,1г.

F – гравиметрический фактор пересчета

a и b – стехиометрические коэффициенты, которые расставляются таким образов, чтобы число определяемых атомов в числителе и знаменателе было одинаково

 

Навеску, близкую к теоретической, берут на аналитических весах.

 

Этап №2. Выбор растворителя и растворение навески

Навеску растворяют в дистиллированной воде, в растворе кислоты, в растворе щелочи при комнатной температуре или при нагревании.

 

Этап №3. Выбор осадителя и осаждение (получение осаждаемой формы)

В качестве осадителя чаще всего используют соли аммония или летучие кислоты, при высушивании и прокаливании осадка эти осадители полностью улетучиваются.

Чтобы добиться полного осаждения, добавляют:

а) 50% избыток нелетучего осадителя (1,5-кратное количество);

б) 100% избыток летучего осадителя (2-х кратное количество).

 

Этап №4. Созревание осадка (только для кристаллических)

- это хранение осадка под маточным раствором 1-24 ч. Для укрупнения и уплотнения частиц осадка, «залицовывания» дефектов кристаллической решетки осадка, совершенствования формы кристаллов.

 

Этап №5. Фильтрование осадка

- отделение от маточного раствора

 

Этап №6. Промывание осадка

 

Этап №7. Высушивание и прокаливание осадка

- получение гравиметрической формы.

 

Этап №8. Взвешивание на аналитических весах

Требования к осаждаемой и гравиметрической формам. Примеры.

Требования к осаждаемой форме:

- растворимость не более погрешности взвешивания на аналитических весах: летучие S≤ 10^-6 моль/л, крайний случай S ≤ 10^-5 моль/л.

- Устойчивость к внешним воздействиям

- Способность легко фильтроваться

В этом отношении очень удобны крупнокристаллические осадки, т.к.они почти не забивают поры фильтра, мало загрязняются посторонними примесями из анализируемого раствора и легко отмываются от них.

Аморфные осадки типа Al(OH)₃ и Fe(OH)₃, имея сильно развитую поверхность, являясь рыхлыми и объемными, значительно адсорбируют примеси из анализируемого раствора, трудно отмываются от них, а также медленно фильтруются.

- Чистота или же способность отмываться от примесей

- Легкий переход в гр.ф.

 

Требования к гравиметрической форме:

- точное соответствие химической формуле

- химическая устойчивость

Например, осадок СаО, легко поглощающий Н₂О и СО₂ из воздуха (что затрудняет его точное взвешивание), иногда превращают в CaSO₄, обработав серной кислотой.

- чистота

- по возможности, большая молекулярная масса: чем больше М гр.ф., тем точнее анализ, более низкое содержание вещества X можно определить.

7. Условия образования аморфных и кристаллических осадков.

Условия	Для получения кристаллических осадков	Для получения аморфных осадков
Чего добиваемся	Уменьшения Р, получения более крупных кристаллов	Увеличения Р, получения более плотного аморфного осадка
Концентрация исходного раствора и осадителя	Малая: осаждение ведут из разбавленного раствора разбавленным раствором осадителя	Высокая: осаждение ведут из концентрированного раствора концентрированным раствором осадителя
Температура	Высокая: осаждение ведут из горячего раствора горячим раствором осадителя	Высокая: уменьшаем адсорбцию, предотвращаем пептизацию – переход осадка в коллоидный раствор
Скорость осаждения	Малая: осаждение ведут медленно, первые порции по каплям	Высокая: осаждение ведут быстро, осадитель добавляют струей
Перемешивание	Постоянно	Постоянно
Добавление постороннего электролита	Например: добавление кислоты – увеличивает I (ионную силу) раствора, увеличивает S, снижает P	Вводят электролит-коагулятор NH4Cl, NH4NO3
Операция в конце осаждения	Добавляют 50% избыток осадителя	Добавляют 100 мл горячей дистиллированной воды и перемешивают
Хранение осадка	Осадок оставляют для созревания (старения) от 1 до 24 ч.	Осадки не хранят, так как они переходят в гемообразные структуры

8. Принцип гравиметрического определения Ag+, Cl-, Ba2+, SO42-, Mg2+, Ca2+, PO43-, Fe2+, Fe3+.

??? Осаждаемое вещество (Х) – Ag +, осадитель (R) – HCl

Реакция получения осаждаемой формы:

Ag⁺ + Cl^-→ AgCl↓(крист.)

Схема или реакция получения гр.ф.:

AgCl → AgCl