ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние концентрации ионов водорода (pH) на растворимость из "Количественный анализ" В нейтральном растворе pH = 7, в кислых растворах pH 7, в щелочных рлстворах pH 7. С увеличением кислотности раствора pH уменьшается, с увеличением щелочности pH увеличивается. [c.84] Величину pH, необходимую для достижения полного осаждения какой-либо гидроокиси, нетрудно вычислить из уравнения произведения растворимости ее. [c.85] Таким образом, полное осаждение Mg + в виде гидроокиси достигается при pH 11,6. Если pH 11,6, осаждение будет еще более полным, т. е. концентрация Mg + станет меньше 10 г-ион1л. Наоборот, при pH С 11,6 осаждение либо будет неполным, либо даже вовсе не произойдет. [c.85] Кроме величины произведения растворимости большое значение имеют также величины констант ионизации соответствующей слабой кислоты. Чем эти константы меньше, тем полнее связываются осаждающие ионы Н+-ионами и тем большую величину pH нужно создать, чтобы добиться практически полного осаждения соли. [c.86] Следовательно, можно наметить такой план решения подобных задач прежде всего, используя уравнения для К2 кислоты и уравнение (4), находим значения [Н+] и pH раствора. Подставив найденное значение [Н+] в уравнение (3)., проверяем правильность допущения, что образованием молекул Н2СО3 можно пренебречь. Если окажется, что /С] [Н+], полученную величину pH можно считать правильной. [c.87] Сказанное иллюстрируется приводимыми ниже примерами. [c.87] Решение. Прежде всего находим величину С, т. е. избыток осадителя в растворе (в моль1л). На осаждение 0,005 г-ион Са потребуется столько же молей осадителя, например (МН )2СОз, а с 50%-ным избытком — 0,0075 моль. Следовательно, избыток осадителя равен 0,0025 моль в 100 мл. При пересчете на 1 л это составляет 0,025 = 2,5 М. Такова концентрация осадителя по окончании осаждения. Такова же была бы и концентрация ионов СО в растворе, если бы все они оставались свободными. [c.88] Следовательно, чтобы осаждение СаСОз было полным, его нужно вести в щелочной среде, именно при pH 9,7. [c.88] Пример 2. Решить задачу, аналогичную приведенной в примере 1, для осаждения Са в виде СаС20,. [c.89] полное осаждение СаСаО, достигается уже в умеренно кислой среде (при pH 3,3). Это заключение в полной мере оправдывается на опыте осаж-денне СаС20ч ведут обычно при pH 4. [c.89] И в данном случае решение можно считать достаточно точным, так как при pH 3,3 концентрация НС О -ионов примерно в 100 раз превышает концентрацию неионизированных молекул Н2С2О4. [c.89] Так как концентрация Н8 при pH 5,1 значительно меньше, чем концен-тзация НгЗ, сделанное допущение оправдывается, и найденный результат можно с штать приемлемым. [c.90] Пример 4. Решить задачу, аналогичную приведенной в примере 3, для осаждения Мп5 телесного цвета (ПРмпз = 2,5-10 ). [c.90] Решение. Считая избыток осадителя снова равным 2,5-Ю М и пренебрегая образованием молекул Нг5, имеем [З ] + [Н5 ] =2,5- 10 . [c.90] Следовательно, и в этом случае пренебречь образованием молекул НгЗ допустимо, гак как при найденной концентраци и Н в растворе могут находиться в оснотюм НЗ -ионы. Поэтому полученное значение pH с достаточноГ) точностью отвечает требуемой концентрации ионов Н . [c.91] Во всех случаях, когда неизвестно, какой приближенной формулой правильнее пользоваться и хотят избежать проверку допустимости пренебрежения той или иной величиной (в приведенных примерах величинами [Н5-] или [НгЗ]), расчет можно проводить двумя путями. [c.91] Так как С С, необходимо более высокое значение pH, чтобы обеспечить нужную концентрацию 5- для количественного выделения осадка МегЗп. [c.92] По табл. 5 можно также установить, в каких случаях недопустим приближенный расчет и следует пользоваться точным расчетом pH. Так, точный расчет необходим, когда [8 ] Ю —10 . Следует добавить еще, что по пересчитанному значению можно найти в табл. 5 приближенную величину pH. не проводя дополнительных расчетов. [c.92] Конечно, все получаемые при вычислениях результаты являются лишь приблизительными, поскольку не учитываются коэффициенты активности ионов. Кроме того, и сами величины произведений растворимости некоторых солей определены недостаточно точно. Однако порядок величин pH является все же правильным, и потому такие вычисления представляют интерес для аналитической практики. Следует помнить, что вычисления дают лишь минимальное значение pH, при котором достигается практически полное осаждение. При больших величинах pH оно бывает обычно (хотя и не всегда) еще более полным. [c.92] Нужно иметь в виду, что приведенные данные свидетельствуют не только о роли [Н ], но и о влиянии на растворимость ионной силы раствора (солевой эффект). [c.93] Вернуться к основной статье