Задача 1. В насыщенном растворе сульфата свинца концентрация сульфат-ионов увеличена в 100 раз. Чему станет равна концентрация ионов свинца? Как она изменится и во сколько раз? ПР= 1,6·10-8.
Решение. PbSO4↓ Û Pb2+ + SO42- (нас. р-р)
1. Находим концентрацию ионов [SO42-] в насыщенном растворе сульфата свинца: [SO42-]1 = [Pb2+]1;
ПР= [Pb2+]1· [SO42-]1;
ПР= [SO42-];
= 1,265·10-4 (моль/л)
2. Концентрация ионов SO42- после увеличения в 100 раз стала равна:
[SO42-]II = 1,265·10-4·102 = 1,265·10-2 (моль/л)
3. Вычислим концентрацию ионов Pb2+ из соотношения:
= = 1,265·10-6 (моль/л)
= 100 (раз)
Концентрация ионов свинца уменьшилась в 100 раз, т.е. во столько же раз, во сколько увеличилась концентрация ионов SO. Можно отвечать на этот вопрос, не производя вычислений. Так как величина ПР – const, то для бинарного электролита увеличение концентрации одного иона в n раз влечет за собой уменьшение концентрации второго иона во столько же раз.
Задача 2. Во сколько раз растворимость оксалата кальция в 0,017 молярном растворе оксалата аммония меньше растворимости его в чистой воде а) без учета коэффициентов активности; б) с учетом коэффициентов активности? ПР= 2,3·10-9.
Решение.
а) без учета коэффициентов активности:
CaC2O4↓ Û Ca2+ + C2O42- (нас. р-р);
ПР= [Ca2+]·[C2O42-];
1. В насыщенном растворе растворимость равна:
= 4,8·10-5 (моль/л)
2. В 0,017 молярном растворе (NH4)2C2O4 [C2O] = 0,017 моль/л
Р2 = [Са2+]; 1,35·10-7 (моль/л)
3. = 3,55·102 = 355 (раз)
б) с учетом коэффициентов активности:
Вычислим ионную силу раствора по формуле
Так как растворимость CaC2O4 мала, ~ 10-5 моль/л, то ионная сила раствора определяется присутствием ионов NHи C2O, образующихся при диссоциации оксалата аммония:
(NH4)2C2O4 = 2NH+ C2O,
[C2O] = 1,7·10-2 моль/л
[NH] = 2·1,7·10-2 = 3,4·10-2 (моль/л)
µ = (1,7·10-2·22 + 3,4·10-2·12) = 0,051
По таблице V находим приближенные значения коэффициентов активности: f= f= f = 0,45.
Из выражения для ПР, т.к. растворимость Р3 = [Са2+], получаем:
= 6,68·10-7
= 72 (раза)