Лекция 4. Гетерогенное равновесие

Равновесие насыщенный раствор – осадок

⇒

K_S – произведение растворимости

Условия выпадения осадка: произведение активных концентраций больше или равно произведению растворимости:

1. 
2. 
3. 

Солевые фоны увеличивают произведение растворимости.

• если осадок образован анионом сильной кислоты, то pH не влияет на произведение растворимости. Влияет реакция комплексообразования по металлу.
• если осадок образован слабой кислотой, то на произведение растворимости влияет pH (протонизация)

Φ – функция закомплексованности Фронеуса

β – константа устойчивости, [L] – концентрация лиганда

Конкурирующие реакции протонизации увеличивают произведение растворимости на несколько порядков, образование комплекса – в несколько раз.

S – растворимость (моль/л, г/100г р-ля)

– в отсутствии солевого фона и конкурирующей реакции

Влияние различных факторов на осаждение и растворение

Влияние избытка осадителей – избыток иона осадителей единственный фактор, уменьшающий растворимость.

Влияние гидролиза – гидролиз увеличивает растворимость

Управление процессом осаждения и растворения

Одновременное осаждение

a) для анионов сильных кислот

– условие одновременного выпадения осадка при отсутствии конкурирующих реакций

б) для анионов слабых кислот

; ;

варьируя кислотность среды можно осаждать или растворять осадки

• в сильно кислых средах достигаются только низкие K_S (в кислых средах осаждаются осадки с низкими K_S)
• при увеличении pH α → 1, : при высоких pH достигаются высокие K_S
• металл считается полностью осажденным при [M⁺]=10^-6

формула вычисления pH осаждения:

Дробное осаждение ведут при увеличении pH:

• при низких pH – малорастворимые осадки
• при высоких pH – более растворимые осадки

Условия группового осаждения – выбирают осадок с большим K_S и по нему рассчитывают условия группового осаждения

Условия группового растворения – выбирают соединение с меньшим K_S и рассчитывают pH

Дробное растворение – от более высокого pH к низкому

• при высоком pH растворяются осадки с высоким K_S
• при низком pH растворяются осадки с низким K_S

Влияние температуры – если осадок образован анионом сильной кислоты, при повышении температуры растворимость увеличивается (как правило).