ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растворимость осадков в присутствии избытка общих ионов из "Количественный анализ" Большинство осадков, получаемых в качественном и количественном анализе, представляет соединения ионного характера соли, основания или кислоты. Чаще всего в осадок выпадают соли (BaS04, СаС204, Ag l, сульфиды металлов и т. д.). Во многих случаях катионы осаждают также в виде гидроокисей или окисей металлов, например А1(0Н)з, Ре(ОН)з, СиО и др. Известно, что почти все кислоты растворимы в воде осадки небольшого количества труднорастворимых в воде кислот (кремневой, оловянной, вольфрамовой, ниобиевой и танталовой) также используются в анализе. [c.43] Для характеристики растворимости неэлектролитов давно пользовались приближенным правилом Подобное растворяется в подобном . Действительно, растворимость неэлектролитов в воде обычно повышается, если к воде прибавить вещество (растворимое в воде), сходное по характеру с данным неэлектролитом. Так, например, амиловый спирт С5Н11ОН мало растворим в воде если к воде прибавить метиловый или этиловый спирт, то растворимость амилового спирта значительно повышается. [c.43] В период развития теории электролитической диссоциации в XIX в. немецкий химик Нернст показал, что для растворимости электролитов должна иметь место обратная зависимость. Электролиты, имеющие подобные ионы, должны уменьшать растворимость осадков. [c.43] В этом случае влияние солей кальция на растворимость осадка резко отличается от влияния фторидов. При увеличении концентрации ионов кальция в 10 раз концентрация ионов фтора уменьшается всего в У ТО = 3,1 раза. При увеличении же в 10 раз концентрации ионов фтора концентрация ионов кальция уменьшится в 10 = 100 раз. [c.44] Растворимость осадков зависит не только от присутствия общих ( одноименных ) ионов. В частности, растворимость несколько изменяется также в присутствии посторонних электролитов эти последние вопросы частично I рассматриваются в следующих параграфах. [c.44] Таким образом, расчеты, выполненные на основании принципа произведения растворимости, имеют лишь приближенное значение. Тем не менее это значение чрезвычайно велико для всех процессов осаждения. Введение электролитов, содержащих общий с осадком ион в десятки, сотни, тысячи и более раз, уменьшает растворимость осадков. Наоборот, связывание одного из ионов осадка в комплекс или в молекулу слабой кислоты так же сильно увеличивает растворимость осадков. [c.44] Приведенные примеры показывают, что нельзя во всех случаях добиться полноты осаждения при введении избытка осадителя. Очевидно, надо обеспечить допустимый для практических целей минимум растворимости. Увеличение растворимости выше этого предела будет вызывать потери осаждаемого вещества. Уменьшение растворимости ниже такого предела, вообще говоря, желательно однако, вследствие возможности возникновения ряда побочных процессов, такое уменьшение не обязательно. [c.45] Для определения численного значения допустимой границы растворимости необходимо учитывать основные условия измерения. Навеску вещества, а также осадок после соответствующей обработки взвешивают на аналитических весах. Чувствительность обычных аналитических весов составляет 0,0001 г (10- г). Следовательно, если растворимость осадка приведет к потере менее чем 10- г вещества, то это практически не будет замечено. [c.45] Для выяснения условий осаждения, а именно для вычисления необходимого избытка осадителя, для вычисления допустимой кислотности раствора и т. д. величину допустимой ошибки выражают в грамм-ионах (по отношению к определяемому иону). [c.45] Объем жидкости при осаждении составляет обычно 200—400 мл, на промывание затрачивается еще около 100 мл. Таким образом, можно принять максимальный объем жидкости, находящейся в равновесии с осадком, равным 1 л. Тогда получим, что в обычных условиях весового анализа необходимая и достаточная граница растворимости выражается числом 10- г-ионов в 1 л. [c.45] Эти общие требования к осадку вывел Н. А. Тананаев . [c.45] Если растворимость осадка в воде при отсутствии избытка общих ионов равна (или меньше) 10- г-ионов в 1 л, то при осаждении можно не вводить избытка осадителя и промывать такой осадок водой . [c.46] При отсутствии избытка того или другого иона концентрации обоих ионов равны, т. е. [c.46] Для осадков, состоящих из ионов с зарядами разной величины, вычисление несколько усложняется, так как даже при отсутствии избытка одного из ионов концентрации этих ионов не одинаковы. В таких случаях расчет удобнее вести для каждого отдельного иона, так как общее уравнение имеет несколько громоздкий вид. [c.46] Ниже рассматривается несколько примеров. [c.46] Эта величина в 100 раз превышает допустимый предел растворимости. Действительно, после умножения на молекулярный вес получим растворимость в граммах. [c.46] Промывать осадок можно разбавленной серной кислотой. Принимая, что серная кислота диссоциирует rfa 50%, находим необходимую концентрацию 0,01-2 = = 0,02 моль, или около 2 з серной кислоты в 1 у2. [c.47] Очевидно, концентрация ионов фтора в 2 раза больше, чем концентрация ионов кальция, т. е. [c.47] Эта растворимость в 200 раз (2 10- 10- = 200) больше допустимого предела растворимости. Следовательно, использовать СаРг в весовом анализе можно только в том случае, если применять избыток одного из ионов при осаждении и промывании. [c.47] Вернуться к основной статье